一种钛合金结晶冰花工艺的制作方法
本发明涉及钛合金结晶，具体是一种钛合金结晶冰花工艺。
背景技术：
1、钛及钛合金的应用范围广泛，遍及海洋工程、航空航天、生物医学工程、冶金、化工、轻工等诸多领域。随着钛及钛合金被广发应用，如今工业的发展和服役的环境对钛合金性能提出了更苛刻的要求，传统钛合金在强度、抗腐蚀性能方面已经很难达到当下在工程应用的标准，而高强度钛耐蚀合金是目前研究开发和应用的重点方向之一。
2、基于市场需求，需要钛合金具有更大尺寸的结晶冰花，以及更好材料性能的钛合金。
3、为此，研究了一种钛合金结晶冰花工艺。
技术实现思路
1、为了解决上述问题，本发明提供的一种钛合金结晶冰花工艺，不仅是钛合金生成大尺寸的结晶冰花，并且提高了最终钛合金的材料性能。
2、为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：
3、一种钛合金结晶冰花工艺，其特征在于，具体包括一下步骤：
4、步骤s1，将合金原料熔炼，获得钛合金铸坯；
5、步骤s2，对钛合金铸坯进行结晶作业，获得二次合金坯，所述结晶作业包括至少两次的保温处理，每次的保温处理分为前后两个阶段，前后两个阶段分别为高温和低温，使二次合金坯上形成大尺寸结晶冰花；
6、步骤s3，对二次合金坯进行形变作业以及固溶处理，获得结晶钛合金；
7、步骤s4，充入惰性气体将结晶钛合金冷却至室温后取出。
8、可选的，在本发明一实施例中，所述结晶作业包括升温加热与四次保温处理，所述升温加热为加热至1020℃±5℃，第一次保温处理的高温阶段为1020℃±5℃，保温时间为80min±5min，低温阶段为750℃±5℃，保温时间为80min±5min；第二次保温处理的高温阶段为1050℃±5℃，保温时间为80min±5min，低温阶段为750℃±5℃，保温时间为80min±5min；第三次保温处理的高温阶段为1020℃±5℃，保温时间为90min±5min，低温阶段为750℃±5℃，保温时间为80min±5min；第四次保温处理的高温阶段为1020℃±5℃，保温时间为90min±5min，低温阶段为500℃±5℃，保温时间为30min±5min。
9、可选的，在本发明一实施例中，所述合金原料包括al 4-6.0％、v 1.5-4％、sn3.7-4.7％、mo 0.75-2.0％、si 0.02-0.4％、zr 5-45％和其余为钛。
10、可选的，在本发明一实施例中，所述步骤s3中，形变处理为多道次轧制，每道次轧制的变形量为15%-20%，轧制变形温度为900℃-1050℃。
11、可选的，在本发明一实施例中，所述固溶处理的保温温度为900℃-1050℃，固溶处理的保温时间为3min。
12、可选的，在本发明一实施例中，在所述多道次轧制中，相邻两次轧制需要对二次合金坯进行降温处理，温度为550℃±20℃，保温时间为5min-10min。
13、可选的，在本发明一实施例中，所述惰性气体为氩气或氮气中的任意一种。
14、可选的，在本发明一实施例中，所述大尺寸冰花为长度为为2cm-7cm的不规则结晶冰花。
15、本发明有益效果
16、本发明的的一种钛合金结晶冰花工艺，合金原料中，包括铝、钒、锆元素，可以对钛合金起到细晶化作用，通过多次分高低温阶段的保温处理后，使钛合金生成大尺寸的结晶冰花，并且最终获得钛合金在强度、韧性和塑性等性能起到强化作用。
技术特征：
1.一种钛合金结晶冰花工艺，其特征在于，具体包括一下步骤：
2.根据权利要求1所述的一种钛合金结晶冰花工艺，其特征在于：所述结晶作业包括升温加热与四次保温处理，所述升温加热为加热至1020℃±5℃，第一次保温处理的高温阶段为1020℃±5℃，保温时间为80min±5min，低温阶段为750℃±5℃，保温时间为80min±5min；第二次保温处理的高温阶段为1050℃±5℃，保温时间为80min±5min，低温阶段为750℃±5℃，保温时间为80min±5min；第三次保温处理的高温阶段为1020℃±5℃，保温时间为90min±5min，低温阶段为750℃±5℃，保温时间为80min±5min；第四次保温处理的高温阶段为1020℃±5℃，保温时间为90min±5min，低温阶段为500℃±5℃，保温时间为30min±5min。
3.根据权利要求1所述的一种钛合金结晶冰花工艺，其特征在于：所述合金原料包括al4-6.0％、v 1.5-4％、sn 3.7-4.7％、mo 0.75-2.0％、si 0.02-0.4％、zr 5-45％和其余为钛。
4.根据权利要求1所述的一种钛合金结晶冰花工艺，其特征在于：所述步骤s3中，形变处理为多道次轧制，每道次轧制的变形量为15%-20%，轧制变形温度为900℃-1050℃。
5.根据权利要求1所述的一种钛合金结晶冰花工艺，其特征在于：所述固溶处理的保温温度为900℃-1050℃，固溶处理的保温时间为3min。
6.根据权利要求1所述的一种钛合金结晶冰花工艺，其特征在于：在所述多道次轧制中，相邻两次轧制需要对二次合金坯进行降温处理，温度为550℃±20℃，保温时间为5min-10min。
7.根据权利要求1所述的一种钛合金结晶冰花工艺，其特征在于：所述惰性气体为氩气或氮气中的任意一种。
8.根据权利要求1所述的一种钛合金结晶冰花工艺，其特征在于：所述大尺寸冰花为长度为为2cm-7cm的不规则结晶冰花。
技术总结
本发明涉及钛合金处理工艺技术领域，具体是一种钛合金结晶冰花工艺，将钛合金熔炼获得钛合金铸坯后，对钛合金铸坯进行至少两次的保温处理，获得二次合金坯，每次的保温处理分为高低温两个阶段，通过多个阶段的保温处理，使钛合金重新排列，形成更规则有序的晶体结构，获得结晶钛合金，再充入惰性气体冷却至室温后取出，本发明工艺通过多次保温处理在钛合金上生成有2cm‑7cm的冰花，并且对钛合金的强度和韧性等性能。
技术研发人员：李佳滨,周琴荣,梁宪兵
受保护的技术使用者：惠州濠特金属科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/31
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