[发明专利]一种TC4钛合金棒材及其制备方法

权利要求书

1.一种TC4钛合金棒材，其特征在于，按重量百分比计包括以下元素包括：6.0～6.5％Al、3.9～4.4％V、0.15～0.30％Fe、0.16～0.21％O、C≤0.05％、N≤0.03％、H≤0.008％、B≤0.0015％、Y≤0.001％，余量为Ti。

2.一种TC4钛合金棒材的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)按质量百分比计，6.0～6.5％Al、3.9～4.4％V、0.15～0.30％Fe、0.14～0.19％O，余量为Ti，将铝豆、铝钒合金、钛铁合金、海绵钛与二氧化钛混合均匀后压制成电极；

2)将电极块进行组焊，得到自耗电极；

3)将自耗电极进行多次真空自耗熔炼，得到TC4钛合金铸锭；

4)将铸锭在相变点以上进行2-3火次两镦两拔锻造，然后在相变点以下进行3-5火次一镦一拔锻造，最后在相变点以下进行2-4火次拔长锻造，得到TC4钛合金棒材。

3.根据权利要求2所述的一种TC4钛合金棒材的制备方法，其特征在于，真空自耗熔炼的次数为3次，一次熔炼所用坩埚尺寸为Φ280～Φ450mm，熔前真空度≤0.5Pa，漏气率≤0.5Pa/min。

4.根据权利要求2所述的一种TC4钛合金棒材的制备方法，其特征在于，一次熔炼电流为7～18kA，一次熔炼电压为28～35V，稳弧电流采用直流7.0～12.0A，熔炼后冷却时间为2.5～4h。

5.根据权利要求2所述的一种TC4钛合金棒材的制备方法，其特征在于，二次熔炼所用坩埚尺寸为Φ360～Φ630mm，熔前真空度≤0.8Pa，漏气率≤0.8Pa/min。

6.根据权利要求2所述的一种TC4钛合金棒材的制备方法，其特征在于，二次熔炼电流为9～20kA，二次熔炼电压为30～38V，稳弧电流采用交流8.0～15.0A，熔炼后冷却时间为3～6h。

7.根据权利要求2所述的一种TC4钛合金棒材的制备方法，其特征在于，三次熔炼所用坩埚尺寸为Φ450～Φ720mm，熔前真空度≤0.8Pa，漏气率≤1.0Pa/min。

8.根据权利要求2所述的一种TC4钛合金棒材的制备方法，其特征在于，三次熔炼电流为10～22kA，熔炼电压为30～40V，稳弧电流采用交流10.0～18.0A，熔炼后冷却时间为4～7h。

9.根据权利要求2所述的一种TC4钛合金棒材的制备方法，其特征在于，将铸锭在相变点以上进行2-3火次两镦两拔锻造的具体过程为：将TC4钛合金铸锭在800℃～850℃预热1h，升温至相变点以上20～150℃保温1～4h后进行2-3火次两镦两拔锻造。

10.根据权利要求2所述的一种TC4钛合金棒材的制备方法，其特征在于，在相变点以下进行3-5火次一镦一拔锻造的具体过程为：将两镦两拔锻造后的锻坯在相变点以下30～60℃保温3～5h后进行3-5火次一镦一拔锻造；

在相变点以下进行2-4火次拔长锻造的具体过程为：将一镦一拔锻造后的锻坯在相变点以下50～70℃保温1～3h后进行锻造。