[发明专利]一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法

权利要求书

1.一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：

步骤一、切除TC17钛合金铸锭的冒口和锭底，并去除TC17钛合金铸锭的表面缺陷；所述TC17钛合金铸锭的截面为直径为640mm～720mm的圆形；

步骤二、采用锻造压力机将步骤一中去除表面缺陷后的TC17钛合金铸锭进行开坯锻造，空冷后进行表面修磨处理，得到初级锻坯；所述开坯锻造采用轴向拔长的锻造方式，共分两火次完成，每火次开坯锻造的始锻温度均为β相变点以上120℃～170℃，所述初级锻坯的截面为边长为220mm～250mm的正方形；

步骤三、采用锻造压力机将步骤二中所述初级锻坯进行第一中间锻造，空冷后进行表面修磨处理，得到第一中间锻坯；所述第一中间锻造采用轴向反复镦粗和拔长的锻造方式，共分3～5火次完成，每火次第一中间锻造的始锻温度均为β相变点以上10℃～30℃，所述第一中间锻坯的截面为边长为220mm～250mm的正方形；

步骤四、采用锻造压力机将步骤三中所述第一中间锻坯在始锻温度为β相变点以下10℃～30℃的条件下进行一火次的第二中间锻造，空冷后进行表面修磨处理，得到第二中间锻坯；所述第二中间锻造采用轴向拔长的锻造方式，所述第二中间锻造的截面为直径为210mm～240mm的圆形；

步骤五、将步骤四中所述第二中间锻坯锯切下料，然后采用锻造压力机将锯切下料后的第二中间锻坯进行成形锻造，空冷后进行表面修磨处理，得到半成品扁方形型材；所述成形锻造采用轴向拔长的锻造方式，共分两火次完成，每火次成形锻造的始锻温度均为β相变点以下10℃～30℃；所述半成品扁方形型材的长度为850mm～1600mm，宽度为132mm，厚度为65mm～100mm；

步骤六、将步骤五中所述半成品扁方形型材进行退火与矫直相结合的热处理，得到TC17钛合金扁方形型材；所述TC17钛合金扁方形型材的长度为850mm～1600mm，宽度为132mm，厚度为65mm～100mm。

2.根据权利要求1所述的一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法，其特征在于，步骤一中所述TC17钛合金铸锭由TC17钛合金自耗电极经3次真空自耗电弧熔炼得到，所述TC17钛合金铸锭中铝的质量百分含量为4.5%～5.5%，锡的质量百分含量为1.5%～2.5%，锆的质量百分含量为1.5%～2.5%，钼的质量百分含量为3.5%～4.5%，铬的质量百分含量为3.8%～4.2%，氧的质量百分含量为0.08%～0.12%，铁的质量百分含量为0.15%～0.20%，余量为钛和不可避免的杂质。

3.根据权利要求2所述的一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法，其特征在于，所述锡以Ti-Sn中间合金的形式配入，所述钼以Al-60Mo中间合金的形式配入，所述铬以Al-Cr中间合金的形式配入。

4.根据权利要求1所述的一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法，其特征在于，步骤二中每火次开坯锻造的锻造比均为2.55～2.58，每火次开坯锻造的终锻温度均不低于850℃。

5.根据权利要求1所述的一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法，其特征在于，步骤三中每火次第一中间锻造的锻造比均为2.91～4.66，每火次第一中间锻造的终锻温度均不低于800℃。

6.根据权利要求1所述的一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法，其特征在于，步骤四中所述第二中间锻造的锻造比为1.38～1.40，所述第二中间锻造的终锻温度不低于800℃。

7.根据权利要求1所述的一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法，其特征在于，步骤五中每火次成形锻造均分两道次完成，每道次成形锻造的锻造比均为1.36～1.43，每火次成形锻造的终锻温度均不低于800℃。

8.根据权利要求1所述的一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法，其特征在于，步骤二至步骤五中所述锻造压力机的额定压力均为1700吨～2500吨。

9.根据权利要求1所述的一种TC17钛合金扁方形型材的制备方法，其特征在于，步骤六中所述退火与矫直相结合的热处理采用三阶段热处理制度，其中第一阶段热处理制度为：将所述半成品扁方形型材在温度为820℃～850℃的退火炉中保温1h进行第一退火处理，然后出炉进行第一矫直处理，最后空冷至20℃室温；第二阶段热处理制度为：将第一阶段热处理后的半成品扁方形型材在温度为780℃～820℃的退火炉中保温4h进行第二退火处理，然后水冷至20℃室温；第三阶段热处理制度为：将第二阶段热处理后的半成品扁方形型材在温度为610℃～650℃的退火炉中保温8h进行第三退火处理，然后出炉进行第二矫直处理，最后空冷至20℃室温。