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![一种TC4钛合金大规格棒材的锻造加工方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/fd7ad0dff111f18582d05aa9.png)
专利名称：一种TC4钛合金大规格棒材的锻造加工方法
专利类型：发明专利
发明人：薛长荣,朱宝辉,胡晓晨,刘彦昌,马超,沈立华,王益,王莉,赵玉林
申请号：CN201410087498.X
申请日：20140311
公开号：CN104070125A
公开日：
20141001
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明涉及钛合金的棒材锻造加工方法，尤其是一种TC4钛合金大规格棒材的锻造加工方法。
其特点是，包括如下步骤：步骤1，开坯锻造；步骤2，相变点以上中间锻造；步骤3，相变点以下中间锻造；步骤4；步骤5，成品锻造，最终获得Φ200～Φ300mm、长度2000～3000mm的TC4钛合金大规格棒材。
与现有技术相比：1、本发明不需要更大规格的铸锭和大吨位的锻造设备，可以采用普通工业3吨锭和小吨位锻造压机实现工业化生产；2、设备投资小。
Φ600mm的3吨锭型仅需要投资3吨的电弧炉，与之配套的3000吨成型油压机，锻造工序需要投资小吨位的锻造压机，比如1600吨的锻造压机等，设备投资明显减小。
申请人：宁夏东方钽业股份有限公司
地址：753000 宁夏回族自治区石嘴山市大武口区冶金路
国籍：CN
代理机构：宁夏专利服务中心
代理人：赵明辉
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大规格钛及钛合金棒材标准
本标准适用于直径不小于20mm的大规格钛及钛合金棒材，包括
α和α+β型钛合金。
2.技术要求
2.1 化学成分：钛及钛合金应符合下表规定的化学成分要求。
2.2 机械性能：钛及钛合金棒材应符合下表规定的机械性能要求。
2.3 其他要求：钛及钛合金棒材应符合下列要求：
(1) 表面质量：棒材表面应平整、光滑，无明显裂纹、划痕和氧化皮。
(2) 尺寸偏差：棒材直径和长度应符合设计要求，偏差应符合下表规定。
3.试验方法
3.1 化学成分：化学成分检验应按照国家标准进行。
3.2 机械性能：机械性能试验应按照国家标准进行，棒材应从热加工的同一块材料中取样。
4.检验规则
4.1 检验员：检验员应经过专门培训，具有检验资格证书。
4.2 检验方法：检验应按照国家标准进行。
4.3 检验结果：钛及钛合金棒材的化学成分、机械性能等技术指标不得低于本标准规定的要求。
5.标志、包装、运输和贮存
5.1 标志：棒材应标明钛及钛合金种类、直径、长度、批号等信
息。
5.2 包装：棒材应包装牢固，防潮、防锈。
5.3 运输：棒材在运输过程中应防震、防摔、防划。
5.4 贮存：棒材应储存在干燥、通风、无腐蚀性气体的库房中，避免受潮、受热、受压。
以上是大规格钛及钛合金棒材的标准，供相关企业和单位参考使用。
![一种TA19钛合金大规格棒材的制备方法[发明专利]](https://img.taocdn.com/s1/m/3c5b02f64431b90d6d85c72c.png)
专利名称：一种TA19钛合金大规格棒材的制备方法
专利类型：发明专利
发明人：李进元,李维,吴华,侯鹏,蒲宣,张智,王宏权,郭征,李楠申请号：CN201210438809.3
申请日：20121106
公开号：CN102925650A
公开日：
20130213
专利内容由知识产权出版社提供
摘要：本发明提供了一种TA19钛合金大规格棒材的制备方法，包括以下步骤：一、将TA19钛合金铸锭扒皮并切去冒口和锭底后打磨去除表面缺陷；二、在β相转变温度以上100℃～150℃镦拔锻造；三、在β相转变温度以上40℃～90℃镦拔锻造；四、在β相转变温度以上10℃～30℃镦拔锻造；
五、在β相转变温度以下10℃～30℃拔长锻造；六、在β相转变温度以下20℃～40℃成形锻造，得到直径为200mm～300mm，长度为2000mm～3000mm的TA19钛合金大规格棒材。
本发明制备工艺简单，易实现工业化生产；采用本发明制备的TA19钛合金大规格棒材成材率高，组织均匀，表面质量良好，综合性能优良。
申请人：西部钛业有限责任公司
地址：710201 陕西省西安市经济技术开发区泾渭工业园西金路西段15号
国籍：CN
代理机构：西安创知专利事务所
代理人：谭文琰
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钛及钛合金棒材标准《钛及钛合金棒材标准：钛棒世界的“通关秘籍”》嘿，你知道吗？在金属材料的“魔法王国”里，钛及钛合金棒材就像是一群神秘而强大的“超级战士”。
可是，就像超级英雄也得遵循一定的规则才能拯救世界一样，钛及钛合金棒材也有自己的标准，要是不遵守这个标准，那在钛棒的应用世界里可就像是没带武器就闯进了“黑暗森林”，到处都是“危险陷阱”！这个标准超级重要，因为它关乎着从航空航天这些高大上的领域，到我们日常生活中的小零件等各个方面的安全和质量呢。
一、“尺寸大观园：长短粗细有讲究”在钛及钛合金棒材的世界里，尺寸可不能是个“马马虎虎”的事情。
就好比你去买衣服，尺寸不对那衣服要么穿不上，要么松松垮垮像个“麻袋”。
钛棒的长度和直径就像是它们的“身材数据”。
比如说在航空航天领域，那些钛棒就像是精密仪器中的“关键骨骼”，要是长度或者直径出现了“低级失误大赏”，就像人的骨头长短不一或者粗细不对，整个结构可就摇摇欲坠啦。
例如在飞机发动机的制造中，钛棒的尺寸必须精确到微米级别，差一点都可能导致发动机在高空中“闹脾气”，这可不是闹着玩的，绝绝子！二、“化学成分大联盟：元素的和谐共处”钛及钛合金棒材中的化学成分就像是一个超级“元素联盟”。
“钛”当然是这个联盟的“盟主”啦，但也离不开其他元素小伙伴的支持。
这里面的元素搭配可不能是“乱炖一锅粥”。
比如说，铝元素在这个联盟里就像是“智慧军师”，它能提高钛合金的强度。
如果把钛合金棒材比作一个“超级战队”，那么其他元素就像是战队里不同技能的队员，每个队员的比例都要恰到好处。
要是某个元素比例失调，就像战队里某个队员突然“发疯”，整个钛棒的性能就会受到严重影响。
就像在海洋工程中使用的钛合金棒材，如果化学成分不达标，在海水这个“腐蚀大魔王”的攻击下，钛棒很快就会败下阵来，yyds的耐腐蚀性能可就不复存在喽。
三、“机械性能舞台：力量与韧性的表演”钛及钛合金棒材的机械性能就像是在一个大舞台上的表演。
损伤容限型tc21钛合金大规格棒材的锻造方法嘿，咱今儿就来唠唠损伤容限型 tc21 钛合金大规格棒材的锻造方法。
你想想啊，这锻造就好比是给材料来一场华丽的变身秀！tc21 钛合金要想变成大规格棒材，那可得经过一番精心打造呢！首先，咱得选好材料，就像厨师挑食材一样，得新鲜、得好。
然后就是加热啦，把这钛合金加热到合适的温度，这一步可不能马虎，温度高了低了都不行，得恰到好处，不然怎么能打造出完美的棒材呢？接着就是锻造啦！这就像是给钛合金做按摩，得有技巧、有力道。
一下一下地捶打，让它慢慢地变形，变得更结实、更有型。
你说这是不是很神奇？就这么捶捶打打，一块普通的钛合金就有了新的模样。
锻造的时候还得注意力度和角度哦，不能乱锤一气。
这就跟咱走路一样，得有方向，不能瞎走。
不然锻造出来的棒材可能就不达标啦，那可不行！在锻造的过程中，还得时刻关注着钛合金的状态，看看它有没有什么变化，有没有哪里不对劲。
这就好比照顾小孩子，得细心、得留意。
然后呢，经过一番锻造后，还得让它冷却下来。
这冷却也有讲究呢，不能一下子就扔到冷水里，那可会把它给弄坏的。
得慢慢地、稳稳地让它冷却。
哎呀呀，这损伤容限型 tc21 钛合金大规格棒材的锻造方法可真是不简单啊！这里面的学问可大了去了。
你说要是锻造不好，那这棒材不就浪费了吗？那多可惜呀！所以咱得认真对待，每一步都得做好。
想想看，经过这么多道工序，最后出来的大规格棒材，那得多棒啊！可以用在各种高科技的领域，发挥着重要的作用。
这可都是锻造师傅们的功劳啊！咱再回过头来想想，这锻造方法不就像是人生吗？得经过各种磨炼、各种打造，才能变得更优秀、更出色。
是不是很有意思呢？总之啊，损伤容限型 tc21 钛合金大规格棒材的锻造方法可不能小瞧，这里面的门道可多着呢！咱得好好研究，好好掌握，才能让这神奇的钛合金发挥出最大的作用！。
N/BS5303- 2002出口用钛及钛合金棒材＜对应ASTM B34—2000）本标准是直接引用ASTM B348- 2000制定的出口产品专用标准，本标准对产品化学成分、室温力学性能等质量要求与ASTM B348— 2000等效。
本标准对外＜如合同、质量证明书、产品标记等）使用ASTM B348- 2000编号，厂内生产组织和检验使用本标准的编号。
本标准对产品尺寸允许偏差的规定与ASTM B348-2000的热轧棒材相同。
用户对产品尺寸另有要求时，可经双方协商并在合同中注明。
按照ASTM B348-2000的规定，本标准中规定的室温力学性能指针只适用于直径不大于90mm的棒材。
当用户订购直径大于90mm的棒材并要求测定室温力学性能时，应经双方协商确定一个指针或报实测数据，并应在合同中注明。
1范围本标准规定了出口钛及钛合金棒材的要求，实验方法、检验规则及标记、包装等。
本标准适用于向国外出口的钛及钛合金棒材＜简称棒材）。
本标准不适用于国内订货的钛和钛合金棒材。
2要求2.1牌号、状态、规格N/BS5303— 2002棒材的牌号、状态、规格应符合表1的规定。
表12.2化学成分棒材的化学成分应符合表2的规定。
2.3尺寸及尺寸允许偏差231棒材的尺寸允许偏差应符合合同的要求，合同没规定时，棒材的直径及其允许偏差应符合表3的规定。
表3 单位：mmN/BS5303-2002表2a.残余元素应包括：Al、V、Sn、Mo Cr、Mn Zr、Ni、Cu Si、Y、Nb Hf、Bi、Ru Pd、Co T a、B、*该牌号中含有的合金元素应除去）；合同中未注明时，残余元素不做分析，对外按标准值报出。
N/BS5303-2002232 棒材的定尺或倍尺在不定尺长度范围内。
定尺长度的允许偏差为+10mm 直径大于120mm时为+15mm Omr);倍尺长度还应计入棒材切断时的切口量，每一切口量为5mm定尺或倍尺长度应在合同中注明。
TC8-1钛合金大规格棒材的研制冯秋元;方波;陈志勇;马宏刚;李渭清;张平辉;窦立军;王清江【摘要】In order to meet the need for high temperature titanium alloy used in aero-engine, the research on TC8-1 titanium alloy ingot and its large-sized bars had been carried out.The results show that the ingredients of large ingot are uniform and the ingot has good metallurgic quality.The properties of large-sized bars, such as room and high tem-perature mechanical properties, thermal stability, stress rupture properties, creep properties and microstructure can meet the requirements of technical standards and material need for engine.This investigation fills up the blank in China.Meanwhile, in order to provide a reference for the application of this alloy, the data of physical performance of TC8-1 titanium alloy, such as the coefficient of linear expansion, thermal conductivity and so on are also provided.%为满足我国航空发动机对高温钛合金的需求，开展了TC8-1钛合金铸锭及其大规格棒材的研制。
大规格钛及钛合金棒材标准
2.外观质量要求：表面应平整光滑，无裂纹、气泡、夹杂和划痕等缺陷。
3. 尺寸偏差要求：直径和厚度的偏差应符合GB/T 3621-2018的要求。
4. 机械性能要求：各牌号棒材的机械性能应符合标准中规定的要求。
5. 热处理要求：各牌号棒材的热处理应符合标准中规定的要求。
三、试验方法
1. 化学成分试验：采用化学分析方法进行试验，符合GB/T 4336-2016的要求。
2. 外观检验：采用肉眼检查及放大镜检查的方法进行试验。
3. 尺寸偏差试验：采用测量仪器进行试验，符合GB/T 1804-2000的要求。
4. 机械性能试验：采用拉伸试验、冲击试验、硬度试验等方法进行试验，符合GB/T 228-2010、GB/T 229-2007、GB/T 231.1-2009等标准的要求。
5. 热处理试验：采用金相组织观察、拉伸试验等方法进行试验，符合标准中规定的要求。
四、检验规则
棒材的检验应符合GB/T 2828.1-2012的要求。
五、包装、标志及质量证明
包装应符合GB/T 20066-2006的要求，标志应符合GB/T 20067-2006的要求，质量证明应符合GB/T 2975-2018的要求。
本标准自发布之日起实施。
钛合金大规格棒材
1 范围
本标准规定了钛合金大规格棒材的要求、试验方法、检验规则和标志、包装、运输、贮存及订货单（或合同）内容。
本标准适用于热锻、热轧方法生产的钛合金大规格圆形棒材（以下简称棒材）。
2 规范性引用文件
下列文件对于本文件的应用是必不可少的。
凡是注日期的引用文件，仅注日期的版本适用于本文件。
凡是不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改单）适用于本文件。
GB/T 228.1 金属材料拉伸试验第1部分：室温试验方法
GB/T 2039-1997 金属拉伸蠕变及持久试验方法
GB/T 3620.1 钛及钛合金牌号和化学成分
GB/T 3620.2 钛及钛合金加工产品化学成分允许偏差
GB/T 4338 金属材料高温拉伸试验方法
GB/T 4698（所有部分）海绵钛、钛及钛合金化学分析方法
GB/T 5168 α-β钛合金高低倍组织检验方法
GB/T 5193 钛及钛合金加工产品超声波探伤方法
GB/T 8180 钛及钛合金加工产品的包装、标志、运输和贮存
GB/T 23605 钛合金β转变温度测定方法
3 要求
3.1 牌号、状态、规格
3.1.1 棒材的牌号、状态及规格应符合表1的规定。
表1 牌号、状态及规格
3.1.2 标记及示例。
棒材标记按牌号、供应状态、规格和批号（或炉号）的顺序表示。
示例：
牌号为TC4、直径为200mm、长度为1500mm、批号为20140001的热加工态钛合金圆棒标记为：
TC4 R Φ200×1500 20140001
3.2 材料
3.2.1 用于生产棒材的铸锭应经多次熔炼，熔炼次数应不少于两次。
首次熔炼可使用自耗电极、非自耗电极、电子束冷床炉或等离子体冷床炉熔炼，随后的一次或多次熔炼应采用真空自耗电弧炉熔炼，且最后一次熔炼不允许添加任何元素。
3.2.2 自耗电极不允许使用钨极氩弧焊焊接。
3.3 化学成分
3.3.1 棒材的化学成分应符合GB/T 3620.1的规定。
3.3.2 需方从棒材上取样进行化学成分复验时，化学成分允许偏差应符合GB/T 3620.2的规定。
3.4 力学性能
3.4.1 棒材的力学性能在经热处理后的试样坯上测试。
试样坯的推荐热处理制度参照表2进行。
表2 推荐热处理制度
3.4.2 棒材的室温力学性能应符合表3规定。
当需方要求并在合同中注明时，高温力学性能应予以测定，并应符合表4的规定。
表4 高温力学性能
3.5 尺寸和外形
3.5.1 棒材以机加工表面供货。
3.5.2 棒材的直径及其允许偏差应符合表5的规定。
表5 直径允许偏差
3.5.3 棒材的定尺或倍尺长度应在其不定尺长度范围内，定尺长度的允许偏差为+20mm，倍尺长度还应计入棒材切断时的切口量，每一切口量为10mm。
定尺或倍尺长度应在合同中注明。
3.5.4 棒材的两端应切平整，切斜应不大于5mm。
3.5.5 棒材的弯曲度应不大于5mm/m。
3.6 β转变温度
当需方要求并在合同中注明时，棒材应按熔炼炉号提供β转变温度实测值。
3.7 超声波探伤
当需方要求并在合同中注明时，棒材（TB6除外）应按GB/T 5193的规定进行超声波探伤，探伤结果应符合表6的规定。
表6 探伤验收级别
3.8 低倍组织
3.8.1 横向低倍组织不应有裂纹、缩尾、气孔、金属或非金属夹杂及其他目视可见的冶金缺陷。
3.8.2 横向低倍组织不应有目视可见的清晰晶粒。
3.9 显微组织
需方对棒材的显微组织有要求时，由供需双方协商确定并在合同中注明。
3.10 表面状况
合同中要求进行超声波探伤的车（磨）光棒材，棒材表面粗糙度的Ra值应不大于3.2µm（以满足超声波检验要求为准）。
3.11 外观质量
3.11.1 棒材表面不允许有裂纹、折叠等缺陷。
棒材表面的局部缺陷应予以清除，清理深度不超过棒材的相应尺寸允许偏差之半；且其清除部位的深度与宽度之比应不大于1:8。
3.11.2 棒材表面允许存在不大于直径允许偏差之半的个别轻微划伤、压痕、啃伤、麻点等缺陷。
4 试验方法
4.1 化学成分仲裁分析按GB/T 4698进行。
4.2 室温拉伸试验按GB/T 228.1进行。
室温拉伸试验选R7试样。
4.3 高温拉伸试验按GB/T 4338进行。
4.4 持久试验按GB/T 2039-1997进行。
4.5 尺寸和外形检验用相应精度的量具进行。
4.6 β转变温度测试按GB/T 23605或差热法进行。
4.7 超声波探伤按GB/T 5193进行。
4.8 低倍组织、显微组织检验按GB/T 5168进行。
4.9 表面状况用表面粗糙度标块对比法进行。
4.10 外观质量用目视检验。
5 检验规则
5.1 检查和验收
5.1.1 棒材应由供方质量检验部门进行检验，保证棒材质量符合本标准的规定，并填写质量证明书。
5.1.2 需方应对收到的棒材按本标准的规定进行复验。
复验结果与本标准的规定不符时，应以书面形式向供方提出，由供需双方协商解决。
属于表面质量及尺寸偏差的异议，应在收到产品之日起一个月内提出，属于其他性能的异议，应在收到产品之日起三个月内提出。
如需仲裁，仲裁取样应由供需双方共同进行。
5.2 组批
棒材应成批提交验收，每批应由同一牌号、同一熔炼炉号、同一规格、同一状态、同一制造方法和同一生产周期的棒材组成。
5.3 检验项目及取样规则
棒材的检验项目、取样位置及数量应符合表7的规定。
表7 取样位置及数量
5.4 检验结果的判定
5.4.1 化学成分检验结果不合格时，判该批棒材不合格。
5.4.2 棒材的超声波探伤、尺寸和外形、表面状况及外观质量不合格时，判单根棒材不合格。
但允许供方切除不合格部分后重新检验，合格者交货。
5.4.3 当力学性能检验结果中有试样不合格时，应从该批棒材（包括原受检棒材）中另取双倍数量的试样对该不合格项目进行重复试验，若重复试验结果仍有不合格，判该批棒材不合格。
但允许供方对该批棒材取样重新热处理后，对所有检测项目重新进行检验。
重复热处理仅限一次。
5.4.4 低倍组织检验结果按如下规则判定：
a)低倍组织检验中，如判为有脆性偏析（其硬度明显高于基体的偏析，常见的如富氧、富氮等偏析），
判该批棒材不合格；如判为有非脆性偏析，允许剔除后重新组批交货。
b)低倍组织中有裂纹、非金属夹杂物和缩尾时，允许供方逐根检验，剔除缺陷，合格者交货。
c)低倍组织检验中，若对是否属于清晰晶粒产生疑议或争议，应以该区的高倍检验结果为准。
高倍
检验为两相区加工组织，无完整的原始β晶界，则判低倍合格,否则不合格。
5.4.5 显微组织检验不合格时，判该批棒材不合格，但允许供方对棒材逐根检验，合格者交货。
6 包装、标志、运输、贮存及质量证明书
6.1 产品标志
在检验合格的每根棒材上应至少标记如下内容：
d)牌号；
e)规格；
f)供应状态；
g)批号或炉号。
6.2 包装、标志、运输和贮存
棒材的包装、标志、运输和贮存应符合GB/T 8180的规定。
6.3 质量证明书
每批棒材应附有质量证明书，注明：
a)供方名称；
b)产品名称；
c)合同号；
d)产品牌号、规格和状态；
e)熔炼炉号或批号；
f)重量和支数；
g)试样所采用的热处理制度；
h)各项分析检验结果及质量检验部门印记；
i)本标准编号；
j)出厂日期或包装日期。
7 订货单（或合同）内容
按本标准订购棒材的订货单（或合同）应包括下列内容：
a)产品名称；
b)牌号；
c)状态；
d)尺寸规格；
e)重量或支数；
f)本标准编号；
g)其他需要说明的事项。
