一種鈦棒材螺旋軋制方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種鈦棒材螺旋軋制方法及裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]鈦合金棒材常規(guī)軋制方法主要是連軋機(jī)組大規(guī)模連續(xù)軋制和橫列式軋機(jī)小規(guī)模軋制。連軋機(jī)組大規(guī)模連續(xù)軋制具有生產(chǎn)效率高、批量大、成本低等優(yōu)點(diǎn)，但存在設(shè)備投資大、單批次軋制投料多、軋制尺寸公差大的缺點(diǎn)，適合鋼材、鋁材等大企業(yè)的大規(guī)模軋制，班產(chǎn)上千噸。橫列式軋制可以軋制小單重、小批量、多規(guī)格棒線材，具有投資小、經(jīng)營靈活的優(yōu)點(diǎn)，但存在軋制尺寸公差大、效率低、所需操作人員過多、場(chǎng)地污染嚴(yán)重、安全問題多的缺點(diǎn)，適合多品種的稀有金屬小型企業(yè)加工，班產(chǎn)量幾噸或幾十噸。
[0003]本發(fā)明提供一種鈦棒材螺旋軋制方法，對(duì)于經(jīng)過連軋機(jī)組軋制或橫列式軋機(jī)軋制的棒材，利用三輥螺旋軋制的方式進(jìn)行單道次二次軋制，棒材在三個(gè)軋輥的軋制作用力下，進(jìn)行螺旋曲線式的直線前進(jìn)和自轉(zhuǎn)，在應(yīng)力作用下發(fā)生變形，二次軋制對(duì)棒材加工變形量不大，主要目的改善鈦棒坯的表面質(zhì)量、尺寸公差，對(duì)晶粒組織和力學(xué)性能有均勻優(yōu)化的改善效果。三輥螺旋軋制裝置投資小、占地小、能耗小、操作簡易。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明軋制方法的主要工序是:鈦棒坯加熱一棒坯進(jìn)入三輥螺旋軋制裝置軋制一棒材冷卻。
[0005]本發(fā)明鈦棒材螺旋軋制過程主要特點(diǎn):采用常規(guī)鈦棒坯的加熱制度850?950°C，加熱方式是電阻爐加熱，保溫時(shí)間為棒坯半徑數(shù)值的分鐘數(shù)。采用三輥螺旋軋制裝置進(jìn)行單道次軋制，坯料在軋輥的三向壓應(yīng)力作用下，三個(gè)軋輥同時(shí)同速轉(zhuǎn)動(dòng)，轉(zhuǎn)動(dòng)過程穩(wěn)定，沿與三個(gè)軋輥軸線相交于同一個(gè)原點(diǎn)的方向前進(jìn)，前進(jìn)過程棒坯由于軋輥轉(zhuǎn)動(dòng)的摩擦力作用發(fā)生自轉(zhuǎn)，棒坯轉(zhuǎn)動(dòng)速度與軋輥速度相同。根據(jù)軋機(jī)設(shè)計(jì)要求選擇經(jīng)過I?3道次的多道次軋制，單道次加工變形率設(shè)定在15%?40%，控制單道次變形率的目的是防止加工過程因變形量過大造成坯料溫升過快，超過坯料工藝溫度要求，終軋溫度控制在再結(jié)晶溫度以上的650?800°C，最終可以獲得晶粒組織和力學(xué)性能一致性好，外觀尺寸精度高的鈦棒材。適用于投料鈦棒材尺寸< Φ20ι?πι,成品軋制直徑彡8mm鈦棒材的軋制。
[0006]本發(fā)明三輥螺旋軋制裝置主要特點(diǎn):軋制裝置由三個(gè)軋輥和機(jī)架組成，三個(gè)軋輥軸線相交于同一個(gè)原點(diǎn)，軸線彼此呈60°角。軋輥由高硬度高速模具鋼制成，工作面經(jīng)過調(diào)質(zhì)滲碳處理，耐高溫耐磨，表面光潔度> 1.6 μ mo
【具體實(shí)施方式】
[0007]實(shí)施例1:將cD20mmTC4鈦合金棒材裝入電阻加熱爐，升溫至950°C后保溫20min，采用三輥螺旋軋制裝置連續(xù)軋制，選擇經(jīng)過3道次的多道次軋制，單道次加工變形率設(shè)定在15%?40%，其中前期I道次加工變形率設(shè)定在20%，中間I道次加工變形率設(shè)定在30%，最后I道次加工變形率設(shè)定在15%，軋制至Φ8_，軋制過程中坯料溫度始終保持在700?800°C左右，軋條表面無明顯宏觀缺陷，內(nèi)部金相組織為等軸的變形再結(jié)晶組織，組織細(xì)小均勻一致。
[0008]實(shí)施例2:將Φ9πιπιΤ(:4鈦合金棒材裝入電阻加熱爐，升溫至950°C后保溫lOmin，采用三輥螺旋軋制裝置連續(xù)軋制，選擇經(jīng)過I道次的軋制，道次加工變形率設(shè)定在15%?20%，軋制至Φ8πιπι，軋制過程中坯料溫度始終保持在750?800°C左右，軋條表面無明顯宏觀缺陷，內(nèi)部金相組織為等軸的變形再結(jié)晶組織，組織細(xì)小均勻一致。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種鈦棒材螺旋軋制方法及裝置，其特征在于:利用三輥螺旋軋制的方式進(jìn)行單道次二次軋制，棒材在三個(gè)軋輥的軋制作用力下，進(jìn)行螺旋曲線式的直線前進(jìn)和自轉(zhuǎn)，在應(yīng)力作用下發(fā)生變形；根據(jù)軋機(jī)設(shè)計(jì)要求選擇經(jīng)過I?3道次的多道次軋制，單道次加工變形率設(shè)定在15%?40%，終軋溫度控制在再結(jié)晶溫度以上的650?800°C ;適用于投料鈦棒材尺寸< Φ 20mm,成品軋制直徑> 8mm鈦棒材的軋制。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述軋制裝置，其特征在于:軋制裝置由三個(gè)軋輥和機(jī)架組成，三個(gè)軋輥軸線相交于同一個(gè)原點(diǎn)，軸線彼此呈60°角；軋輥由高硬度高速模具鋼制成，工作面經(jīng)過調(diào)質(zhì)滲碳處理，耐高溫耐磨，表面光潔度> 1.6 μ m0
【專利摘要】一種鈦棒材螺旋軋制方法及裝置，提供一種能夠改善鈦棒坯的表面質(zhì)量、尺寸公差，對(duì)晶粒組織和力學(xué)性能有均勻優(yōu)化的鈦棒材軋制方法。螺旋軋制方法采用利用三輥螺旋軋制的方式進(jìn)行單道次二次軋制，棒材在三個(gè)軋輥的軋制作用力下，進(jìn)行螺旋曲線式的直線前進(jìn)和自轉(zhuǎn)，在應(yīng)力作用下發(fā)生變形，最終可以獲得晶粒組織和力學(xué)性能一致性好，外觀尺寸精度高的鈦棒材。軋制裝置由三個(gè)軋輥和機(jī)架組成，三個(gè)軋輥軸線相交于同一個(gè)原點(diǎn)，軸線彼此呈60°角。適用于投料鈦棒材尺寸≤Φ20mm，成品軋制直徑≥8mm鈦棒材的軋制。
【IPC分類】B21B13/08, B21B1/16
【公開號(hào)】CN104971940
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201410147306
【發(fā)明人】不公告發(fā)明人
【申請(qǐng)人】西安中泰新材料科技有限公司
【公開日】2015年10月14日
【申請(qǐng)日】2014年4月14日