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申请/专利权人：兰州兰石超合金新材料有限公司

摘要：本发明提出一种大规格船用TC4ELI钛合金环件的制造方法，步骤为：（1）根据需求锯切至所需尺寸，修磨铸锭表面缺陷及尖锐的棱边；（2）铸锭表面涂覆高温抗氧化剂并加热至工艺温度均匀保温，采用快锻机进行两镦两拔，总变形量控制在85%～90%之间；（3）将坯料加热至Tβ以上70℃～100℃保温，完成换向三镦三拔，单次变形量为40%～50%；（4）将坯料加热至Tβ以下20℃～30℃保温，完成四镦四拔，变形过程中采用换向镦拔，单次变形量不小于40%；（5）对坯料进行镦粗整形和冲孔；（6）采用马架扩孔制坯，扩孔尺寸内径控制在外径的40%～60%；（7）采用碾环机碾环成型；（8）采用电加热炉进行退火热处理，退火温度为700℃～800℃，保温时间为1.5h～2.5h。

主权项：1.一种大规格船用TC4ELI钛合金环件的制造方法，其特征在于，本方法包括以下步骤：步骤1：按照钛合金环件用料需求，确定TC4ELI钛合金铸锭要锯切的长度，标记出锯切尺寸位置，进行锯切下料，并修磨铸锭表面裂纹、缩孔及尖锐的棱边；步骤2：将步骤1处理后的TC4ELI钛合金铸锭表面均匀涂覆高温抗氧化剂；将涂覆高温抗氧化剂的TC4ELI钛合金铸锭进炉加热至预热温度750℃～820℃，保温2～2.5h，再加热至1140～1150℃，保温时间为TC4ELI钛合金铸锭最小尺寸乘以保温系数，保温系数为0.45～0.6minmm，使TC4ELI钛合金铸锭均匀热透，再采用快锻机完成两次镦拔，获得TC4ELI钛合金坯料，两次镦拔总变形量控制在85%～90%之间，锻造过程中始锻温度不小于1000℃，终锻温度不小于800℃；步骤3：将步骤2中所得TC4ELI钛合金坯料加热至预热温度750℃～820℃，保温2～2.5h，再加热至1040℃～1050℃，保温时间为TC4ELI钛合金坯料最小尺寸乘以保温系数，保温系数为0.4～0.6minmm，使TC4ELI钛合金坯料均匀热透，再采用快锻机完成三次换向镦拔，获得TC4ELI钛合金坯料，每次镦拔变形量为40%～50%，锻造过程中始锻温度不低于950℃，终锻温度不低于800℃；步骤4：将步骤3中所得TC4ELI钛合金坯料加热至预热温度750℃～820℃，保温2h～2.5h，再加热至相变温度以下20℃～30℃，保温温度为940℃～950℃，保温时间为TC4ELI钛合金坯料最小尺寸乘以保温系数，保温系数为0.3～0.5minmm，使TC4ELI钛合金坯料均匀热透，再采用快锻机完成四次镦拔，前三次镦拔采用换向镦拔方式完成三镦三拔，第四次镦拔采用轴向镦拔方式，消除变形死区，每次镦拔变形量不小于40%；锻造过程中完成两镦两拔后回炉补温，到温后保温时间为2h～2.5h，补温后取出完成剩余镦拔，获得TC4ELI钛合金坯料；锻造过程中始锻温度不低于800℃，终锻温度不低于700℃；获得组织为等轴α相+转变β相组织；步骤5：将步骤4中所得TC4ELI钛合金坯料按照步骤4的加热方式加热并保温，进行镦粗整形和冲孔，得到冲孔坯料，冲孔内径d=0.2～0.35×D，D为坯料外径；步骤6：将步骤5中所得冲孔坯料加热至步骤4中所述加热温度并保温，采用马架扩孔，得到扩孔坯料，扩孔尺寸内径控制在外径的40%～60%，终锻温度不低于700℃，回炉1～2次，回炉保温时间为1.5h～2h；步骤7：将步骤6所得扩孔坯料加热至步骤4中所述加热温度，保温时间为扩孔坯料壁厚乘以保温系数，保温系数为0.8～1.0minmm，采用碾环机碾环成型，环件成型尺寸范围为外径φ2100mm～φ3840mm、壁厚80mm～429mm、高度114mm～435mm；步骤8：对步骤7中所得成型环件采用退火热处理工艺，采用罩式电加热炉，退火温度为700℃～800℃，保温时间为1.5h～2.5h。

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