【技術實現步驟摘要】
本專利技術涉及鈦合金板材制備，具體而言，尤其涉及一種薄規格高性能tc4合金單張板的制備方法。
技術介紹
1、鈦合金材料具有很多優異的性能特點，如比強度高、耐蝕性好、韌性高和一定的抗氧化性等，因此廣泛應用于航空航天、化工設備和醫療器械等重要領域。tc4合金具有高強度、高韌性、耐蝕性好和良好的生物相容性等綜合性能，是目前結構鈦合金中用量最大的牌號，其使用量占全部用鈦量的50％以上，許多其他牌號合金都是基于tc4發展得到的。在tc4鈦合金的加工材中，又以tc4合金板帶材用量最多。
2、鈦為密排六方金屬，滑移系少，塑性差，在軋制變形過程中很容易形成軋制織構，造成板材性能的各向異性。tc4合金板材較工業純鈦板材的強度更高，其同板差尺寸、板形控制和表面質量等方面加工難度更大，特別是薄規格tc4單張板的制備。同時隨著鈦材在航空航天、海洋船舶領域的推廣，鈦板材類產品和產量與性能需求不斷提升。
技術實現思路
1、本專利技術的目的是提供一種薄規格高性能tc4合金單張板(1.5～2.0mm)的制備方法，該方法制備的板材綜合性能良好，橫縱向力學性能差異小，使得鈦合金板材可以更好地應用。
2、為了實現上述目的，本專利技術的技術方案如下：
3、本專利技術提供一種薄規格高性能tc4合金單張板的制備方法，包括如下步驟：
4、步驟一，開坯軋制
5、將厚度為45～70mm鈦合金板加熱后進行開坯軋制，得到厚度為9～12mm的第一板坯；
6、步驟二，
7、將第一板坯加熱，出爐立即進行β相區淬火處理，得到淬火板坯；
8、步驟三，淬火板坯表面處理
9、將淬火板坯整體扒皮修磨，通過修磨處理，去除表面氧化皮和裂紋缺陷，單面厚度減薄量0.2～0.3mm；
10、步驟四：第二火軋制
11、將步驟三得到的修磨好的淬火板坯加熱后進行第二火軋制，得到厚度為4.4～6.0mm的第二板坯；
12、步驟五：第三火軋制
13、將第二板坯加熱后進行第三火軋制，得到厚度為2.5～3.0mm的第三板坯；
14、步驟六：第三板坯退火
15、將第三板坯在溫度為800～840℃的加熱爐中保溫20～30min，出爐后空冷，得到退火板坯；
16、步驟七：冷軋第一軋程
17、將退火板坯送入冷軋機進行冷軋，冷軋總道次數為11～15個，開始兩個冷軋道次變形量控制在2～5％，隨后逐漸增加道次變形量，累計軋制變形量為20～25％，得到厚度為1.9～2.5mm的第一軋程板；
18、步驟八：第一軋程板退火
19、將第一軋程板在溫度為800～840℃的加熱爐中保溫10～20min，出爐空冷，隨后進行堿酸洗去除表面氧化層，修磨，通過局部修磨表面至無可見裂紋；
20、步驟九：冷軋第二軋程
21、將退火后的第一軋程板進行冷軋，冷軋總道次數為9～13個，最后兩個冷軋道次變形量控制在2～5％，累計軋制變形量為20～25％，得到厚度為1.5～2.0mm的第二軋程板材；
22、步驟十：第二軋程板退火及后處理
23、將第二軋程板材在溫度為760～800℃的加熱爐中保溫15～25min，出爐空冷，隨后進行壓矯，堿酸洗，表面修磨，剪板機切割，得到成品板材。
24、上述技術方案中，進一步地，步驟一中，所述加熱溫度為950～980℃，保溫時間為60～70min。
25、上述技術方案中，進一步地，步驟一中，所述開坯軋制的軋制變形量為80～90％。
26、上述技術方案中，進一步地，步驟二中，所述加熱溫度為1030～1050℃，保溫時間為15～20min；
27、所述淬火處理的介質為水。
28、上述技術方案中，進一步地，步驟四中，所述加熱溫度為920～950℃，保溫時間為12～18min。
29、上述技術方案中，進一步地，步驟四中，所述第二火軋制采用換向軋制，軋制方向垂直于開坯軋制的軋制方向，軋制變形量為50～60％。
30、上述技術方案中，進一步地，步驟五中，所述加熱溫度為930～950℃，保溫時間為6～8min。
31、上述技術方案中，進一步地，步驟五中，所述第三火軋制的軋制變形量為40～50％。
32、本專利技術的有益效果為：
33、本專利技術制備方法在熱軋開坯軋制后進行β相區淬火，通過淬火處理可以得到細小的針狀或片狀馬氏體組織，馬氏體可以在后續冷軋過程中促進晶粒細化，從而保證單張板具備較高的強度性能；在冷軋過程中采用兩個軋程，同時對軋制過程中第一軋程開始道次變形量和第二軋程終了道次變形量進行調控，實現了對薄規格板形厚度規格的準確控制，改善成品板同板差尺寸。
34、本專利技術通過開坯后淬火以及熱軋的換向軋制有效改善板材的各向異性，該方法制備的單張板橫縱向性能差異小，這將有利于合金單張板在更多的應用場景下進行使用。
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1.一種薄規格高性能TC4合金單張板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟一中，所述加熱溫度為950～980℃，保溫時間為60～70min。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟一中，所述開坯軋制的軋制變形量為80～90％。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述加熱溫度為1030～1050℃，保溫時間為15～20min；
5.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟四中，所述加熱溫度為920～950℃，保溫時間為12～18min。
6.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟四中，所述第二火軋制采用換向軋制，軋制方向垂直于開坯軋制的軋制方向，軋制變形量為50～60％。
7.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟五中，所述加熱溫度為930～950℃，保溫時間為6～8min。
8.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟五中，所述第三火軋制的軋制變形量為40～50％。
【技術特征摘要】
1.一種薄規格高性能tc4合金單張板的制備方法，其特征在于，包括如下步驟：
2.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟一中，所述加熱溫度為950～980℃，保溫時間為60～70min。
3.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟一中，所述開坯軋制的軋制變形量為80～90％。
4.根據權利要求1所述的制備方法，其特征在于，步驟二中，所述加熱溫度為1030～1050℃，保溫時間為15～20min；
5.根據權利要求1所述的制...
【專利技術屬性】
技術研發人員：黃召闊，滕艾均，郭杰，鐘勇，李玲，康強，董恩濤，苑子凱，高強，王鵬，王佳樂，張昭，厲文墨，馬知未，
申請(專利權)人：鞍鋼集團北京研究院有限公司，
類型：發明
國別省市：
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