一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法技術

本發明專利技術公開了一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法，該方法包括：一、采用往復式冷軋管機對鈦合金管坯進行2～6道次冷軋，得到鈦合金管；冷軋過程中控制內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q以及變形量；二、對鈦合金管進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的鈦合金管進行成品退火處理，最后將成品退火處理后的鈦合金管矯直，得到成品鈦合金管。本發明專利技術通過控制冷軋過程的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q，采用大減壁量小減徑量加工，冷軋生產出的成品管材，在滿足析出金屬間化合物的方向沿管材周向分布基礎上，組織發生了完全再結晶，滿足使用要求。

【技術實現步驟摘要】
一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法
本專利技術屬于鈦合金管材
，具體涉及一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法。
技術介紹
鈦具有良好的耐蝕性、可焊性以及較好的強度與塑性的匹配。在鈦金屬中添加特定的合金元素(如Ni、Fe、Cu等)后，材料的耐蝕性以及強度會增強，但是有些合金元素添加后會和鈦元素形成金屬間化合物，在隨后的熱處理過程中，這些金屬間化合物很有可能會析出，一般金屬間化合物析出時，會沿著金屬的晶界析出，當金屬間化合物沿晶界連續或大量分布時，會造成鈦材的強度、塑性和耐蝕性大幅降低。在鈦金屬管材中添加合金元素后，金屬間化合物沿晶界的析出不可避免。管材在使用過程中，一般是管材內孔徑向承壓，其所受的主應力為周向拉應力。當金屬間化合物沿晶界析出尤其是沿著徑向析出時，在周向拉應力的作用下，管材很快就會出現縱向微裂紋破裂，腐蝕性的液體就會沿著裂紋滲入而導致裂紋逐漸擴大，就會發現管材出現了嚴重的腐蝕、泄露而最終失效。這都是由于金屬間化合物沿某個晶粒的晶界連續析出的后果。采用常規的軋制加工方法生產的鈦管材，按照ASMESB338的標準供貨時，其金屬間化合物的析出沿管材分布取向達不到理想的要求。
技術實現思路
本專利技術所要解決的技術問題在于針對上述現有技術的不足，提供一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法。該方法通過控制冷軋過程的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q，采用大減壁量小減徑量加工，冷軋生產出的成品管材，在滿足析出金屬間化合物的方向沿管材周向分布基礎上，組織發生了完全再結晶，滿足使用要求。為解決上述技術問題，本專利技術采用的技術方案是：一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟一、采用往復式冷軋管機對鈦合金管坯進行2～6道次冷軋，得到鈦合金管；冷軋過程中，相鄰兩道次之間對冷軋后的管坯進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的管坯進行道次間退火處理；冷軋過程中控制每道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q均不大于1.2，并控制最后一個道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q不大于0.4，倒數第二個道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q不大于0.7；冷軋過程中控制最后一個道次軋制的變形量為35％～55％，并控制最后兩個道次軋制的總變形量為60％～85％；步驟二、對步驟一中所述鈦合金管進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的鈦合金管進行成品退火處理，最后將成品退火處理后的鈦合金管矯直，得到成品鈦合金管。上述的一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法，其特征在于，步驟一中所述道次間退火處理的溫度為450℃～550℃，時間為1h～3h。上述的一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法，其特征在于，步驟一中冷軋過程中控制最后兩個道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q為0.1～0.5。上述的一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法，其特征在于，步驟二中所述成品退火處理的溫度為550℃～650℃，時間為1h～3h。上述的一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法，其特征在于，步驟二中所述成品鈦合金管發生完全再結晶，且成品鈦合金管中金屬間化合物的析出方向為沿成品鈦合金管周向析出，析出的金屬間化合物沿晶界不連續。本專利技術與現有技術相比具有以下優點：1、本專利技術通過控制冷軋過程的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q，采用大減壁量小減徑量加工，冷軋生產出的成品管材，在滿足析出金屬間化合物的方向沿管材周向分布基礎上，組織發生了完全再結晶，滿足使用要求。2、采用本專利技術的方法加工的鈦合金管，金屬間化合物的析出方向大部分沿鈦合金管周向分布，析出的金屬間化合物沿晶界不連續。3、采用本專利技術的方法加工的鈦合金管，能夠具有比普通工藝生產的管材更良好的金屬間化合物取向，同時具備良好的塑性及強度，達到ASMESB338的標準。下面通過附圖和實施例，對本專利技術技術方案做進一步的詳細說明。附圖說明圖1為本專利技術實施例1加工的TA22鈦合金成品管材析出的金屬間化合物沿周向分布的金相圖，放大倍數為500倍。圖2為圖1的局部放大圖。圖3為按照常規工藝加工的TA22鈦合金成品管材析出的金屬間化合物沿徑向分布的金相圖，放大倍數為500倍。圖4為圖3的局部放大圖。具體實施方式實施例1本實施例加工Φ15mm×1mm的TA22鈦合金成品管材(外徑為15mm，壁厚為1mm)，采用的鈦合金管坯為Φ35mm×6mm的TA22鈦合金管坯(管坯采用常規方法制作)，加工方法具體為：步驟一、采用往復式冷軋管機對鈦合金管坯進行4道次冷軋，得到鈦合金管；冷軋過程中，相鄰兩道次之間對冷軋后的管坯進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的管坯進行道次間退火處理，所述道次間退火處理的溫度為500℃，時間為2h；冷軋各道次的變形量及內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q見表1；表1實施例1冷軋各道次的數據步驟二、對步驟一中所述鈦合金管進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的鈦合金管進行成品退火處理，成品退火處理的溫度為600℃，時間為2h，最后將成品退火處理后的鈦合金管矯直，得到成品鈦合金管。圖1為本實施例加工的TA22鈦合金成品管材析出的金屬間化合物沿周向分布的金相圖，放大倍數為500倍，將圖中距離靠近的析出相按照單個析出物析出的取向連續起來，可以觀察到，析出相有按照周向方向排列的趨勢；圖2為圖1的局部放大圖，從圖中可以清晰的看到，單個的析出相有很明顯的取向，沿著徑向析出的非常少，基本都是沿著周向，或者取向與周向的夾角小于45°，周向取向的在白色圈范圍內占80％以上，將連續的析出物連起來觀察，周向取向更加明顯。圖3為按照常規工藝加工的TA22鈦合金成品管材析出的金屬間化合物沿徑向分布的金相圖，放大倍數為500倍，將圖中距離靠近的析出相按照單個析出物析出的取向連續起來，可以觀察到，析出相有按照徑向方向排列的趨勢。如圖中白色圈出的局部地方，析出物的排列方向性很明顯；圖4為圖3的局部放大圖，從圖中可以清晰的看到，沿著周向析出的非常少，大部分單個析出物基本都是豎直方向即徑向方向析出，占有70％以上，連續起來觀察，呈現清楚的徑向排列。對比圖1、圖2和圖3、圖4，可以明顯看出，采用本實施例的方法加工的成品鈦合金管發生完全再結晶，且成品鈦合金管中大部分(80％以上)金屬間化合物的析出方向為沿成品鈦合金管周向析出，析出的金屬間化合物沿晶界不連續。實施例2本實施例加工Φ25mm×1.5mm的TA22鈦合金成品管材(外徑為25mm，壁厚為1.5mm)，采用的鈦合金管坯為Φ45mm×6mm的TA22鈦合金管坯(管坯采用常規方法制作)，加工方法具體為：步驟一、采用往復式冷軋管機對鈦合金管坯進行3道次冷軋，得到鈦合金管；冷軋過程中，相鄰兩道次之間對冷軋后的管坯進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的管坯進行道次間退火處理，所述道次間退火處理的溫度為450℃，時間為3h；冷軋各道次的變形量及內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q見表2；表2實施例2冷軋各道次的數據步驟二、對步驟一中所述鈦合金管進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的鈦合金管進行成品退火處理，成品退火處理的溫度為550℃，時間為3h，最后將成品退火處理后的鈦合金管矯直，得到成本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟一、采用往復式冷軋管機對鈦合金管坯進行2～6道次冷軋，得到鈦合金管；冷軋過程中，相鄰兩道次之間對冷軋后的管坯進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的管坯進行道次間退火處理；冷軋過程中控制每道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q均不大于1.2，并控制最后一個道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q不大于0.4，倒數第二個道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q不大于0.7；冷軋過程中控制最后一個道次軋制的變形量為35％～55％，并控制最后兩個道次軋制的總變形量為60％～85％；步驟二、對步驟一中所述鈦合金管進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的鈦合金管進行成品退火處理，最后將成品退火處理后的鈦合金管矯直，得到成品鈦合金管。

【技術特征摘要】
1.一種控制鈦合金管中金屬間化合物析出方向的方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：步驟一、采用往復式冷軋管機對鈦合金管坯進行2～6道次冷軋，得到鈦合金管；冷軋過程中，相鄰兩道次之間對冷軋后的管坯進行除油和酸洗處理，然后對經除油和酸洗處理后的管坯進行道次間退火處理；冷軋過程中控制每道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q均不大于1.2，并控制最后一個道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q不大于0.4，倒數第二個道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q不大于0.7，最后兩個道次軋制的內徑減徑率與壁厚減壁率的比值Q為0.1～0.5；冷軋過程中控制最后一個道次軋制的變形量為35％～55％，并控制最后兩個道次軋制的總變形量為60％～85％；步驟二、對步驟一中所...

【專利技術屬性】
技術研發人員：楊亞社，羅登超，馬小菊，席錦會，王莎，李剛，文周峰，南莉，韋佩，
申請(專利權)人：西部鈦業有限責任公司，
類型：發明
國別省市：陜西;61