[发明专利]一种高强度细晶纯钛棒线材的制备方法

说明书

本发明公开了一种高强度细晶纯钛棒线材的制备方法，将纯钛在β转变温度点T_β上下10℃温度范围（T_β‑10℃～T_β+10℃）进行高温热轧，应变速率控制在5s^‑1以内；再将纯钛在600℃～630℃进行中温预变形，应变量0.3～0.8，应变速率控制在0.1s^‑1以内；然后将纯钛在450℃～580℃进行温拉变形，应变量达到1以上；最后将纯钛在520℃～600℃进行退火处理，加热时间2h～6h，即得。采用本发明的制备方法生产的纯钛棒线材具有组织细小均匀、强度高的优点。

技术领域

本发明属于纯钛材料技术领域，具体涉及一种高强度细晶纯钛棒线材的制备方法。

背景技术

纯钛因具有比强度高、耐蚀、耐热性强等许多优点，在各个领域中的应用越来越广泛。随着钛材应用领域的不断拓展，对高强度钛材的需求和要求不断提高。由于纯钛无法采用合金化方法实现材料强化，通常用于提高纯钛材料强度的方法包括形变强化和细晶强化。采用冷变形加工，利用加工硬化，提高纯钛强度，但由于钛室温塑性较差，材料容易断裂，废品率高。对钛进行高温形变，利用回复再结晶现象，细化材料晶粒度，可提高钛材综合性能，然而，这一方法生产的钛材无法满足一些特殊重要场合对高强度的苛刻要求。

发明内容

解决的技术问题：本发明的目的是提供一种高强度细晶纯钛棒线材的制备方法，以解决传统工艺方法生产的纯钛材料强度不足的问题，通过控制钛棒线材制备过程关键环节和工艺参数，细化晶粒度，显著提高纯钛强度。

技术方案： 一种高强度细晶纯钛棒线材的制备方法，包括以下步骤：

步骤1，高温热轧：将纯钛在T_β-10℃～T_β+10℃进行高温热轧；

步骤2，中温预变形：将步骤1高温热轧后的纯钛在600℃～630℃进行中温预变形；

步骤3，温拉变形：将步骤2中温预变形后的纯钛在450℃～580℃进行温拉变形；

步骤4，退火处理：将步骤3温拉变形后的纯钛在520℃～600℃进行退火处理，即得。

进一步地，步骤1中高温热轧的应变速率≤5s^-1。

进一步地，步骤2中中温预变形的应变量为0.3～0.8、应变速率≤0.1s^-1。

进一步地，步骤3中温拉变形的应变量≥1。

进一步地，步骤4中退火处理的加热时间为2h～6h。

有益效果：本发明提供了一种纯钛在线形变热处理强化技术，通过控制高温变形工艺参数，产生形变诱导/增强相变效应，使得钛材晶粒尺寸明显细化；在此基础上，利用中温预变形和温拉变形，通过控制其工艺参数，进一步使小尺寸晶粒沿钛材轴向有序稳定排列，显著提升钛材的强度。本发明克服了普通形变和热处理工艺流程长、不经济的缺点，解决了传统工艺方法生产的纯钛棒线材难以满足特殊场合对高强度要求的问题。

具体实施方式

下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细说明。但本领域技术人员将会理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应视为限定本发明的范围。实施例中未注明具体技术或条件者，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

实施例1

步骤1，TA1钛材的名义β转变温度T_β为900℃，对TA1钛材在895℃左右进行高温热轧，应变速率控制在0.5s^-1左右；