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申请/专利权人：宝鸡西工钛合金制品有限公司;昱华先进材料科技(陕西)有限公司

摘要：本发明属于钛合金棒材制备技术领域，具体地说是TC11高温钛合金大规格棒材的制备方法，包括按照合金成分配比准确称量各成分材料，按照合金成分配比准确称量各成分材料并混合，将得到的合金粉末装入模具中，通过高压压制成电极棒，在保护气中进行预烧结，提高电极的机械强度和稳定性，保持烧结温度900‑1000℃，烧结2‑4h，将预制电极棒安装在VAR熔炼炉的电极夹持器中，熔炼，之后进行锻造和热轧，将锻造和热轧后的坯料进行固溶处理。

主权项：1.TC11高温钛合金大规格棒材的制备方法，其特征在于：包括以下步骤：步骤一、按照合金成分配比准确称量各成分材料，其中：Ti：纯度≥99.9％，质量分数88％-93.3％；Al：纯度≥99.8％，质量分数3.5％-6.5％；V：纯度≥99.8％，质量分数1.5％-2.5％；Zr：纯度≥99.8％，质量分数1.5％-2.5％；Mo：纯度≥99.8％，质量分数0.2％-0.5％；按照合金成分配比准确称量各成分材料，将称量好的铝、钒、锆和钼粉末混合，使用200目筛网筛分球磨后的合金粉末，去除合金粉末中的团聚体；将球磨后合金粉末移送至去离子水中，使用超声波分散仪对合金粉末悬浮液进行超声处理，设定超声频率为20-40kHz；将超声处理后的合金粉末放入真空干燥箱中干燥，干燥温度设定为80-100℃，干燥8-12h，去除合金粉末中的助磨剂和水分；进一步地，使用PREP制备更加均匀的金属粉末，收集得到细化的合金粉末，使用V型混合机或行星式搅拌机对细化的合金粉末进行混合，混合处理合金粉末1-2h，将干燥后的粉末装入充氩气的密封容器存储或者进行下一道工序。步骤二、将步骤一结束后得到的合金粉末装入模具中，通过高压压制成电极棒，在保护气中进行预烧结，提高电极的机械强度和稳定性，保持烧结温度900-1000℃，烧结2-4h。步骤三、熔炼工序使用设备包括VAR熔炼炉、真空系统和过滤系统，安装电极棒，将预制电极棒安装在VAR熔炼炉的电极夹持器中，确保电极能够自由旋转和移动，确认电极棒与夹持器接触良好，无松动，启动真空系统，将炉内真空度抽至10-3Pa以下；启动电弧，加热电极顶端，逐步熔化电极棒，液态金属滴落到坩埚中形成熔池，持续调整电弧功率和电极进给速度；完成一次熔炼后，停止电弧，取出熔炼后的电极棒，将电极棒冷却至室温，检查表面质量和内部结构，确认电极棒质量正常后继续工作，否则停止熔炼；重复熔炼3-5次，每次熔炼后取出冷却至室温，再进行下一次熔炼；熔炼完成后，关闭电弧和真空系统，等待熔炼坯料冷却至室温，熔炼过程中产生的废气和废液应通过过滤系统排放。步骤四、将冷却后的坯料进行锻造和热轧，锻造工序所用设备包括锻造炉、锻锤压力机和锻造冷却系统，锻造温度为900-1050℃，热轧温度为750-950℃；初锻，将冷却后的钛合金坯料放入锻造炉中预热，锻造炉在1-2h内预热至500-700℃；再次预热，1h内逐渐提升梯度提升温度至900-1050℃，预热完成；将预热后的坯料从锻造炉中取出，快速移至锻锤或压力机下，设置锻造压力为1500-3000吨，锻造3-5次，每次锻造后重新加热至锻造温度；中锻，继续锻造，逐步减少坯料的截面尺寸，增加长度，控制每次锻造的变形量不超过30％，保持锻造温度在900-1050℃；精锻，最后阶段的锻造，以达到所需的尺寸和形状，锻造温度仍保持在900-1050℃，控制变形量在20％以内；热轧工序所用设备包括热轧炉、热轧机和热轧冷却系统，将锻造后的坯料放入热轧炉中加热1-2h，加热温度为750-950℃；将加热后的坯料送入热轧机进行粗轧，控制粗轧温度在750-950℃粗轧5-8次，每次轧制后重新加热至热轧温度。继续轧制过程，逐步减少坯料的厚度，增加宽度和长度，控制每次轧制的变形量不超过30％；粗轧完成后将坯料送入精轧工段，控制精轧温度在750-950℃，精轧变形量控制在20％以内，精轧3-5次，热轧后的钛合金棒材在空气中自然冷却。步骤五、将锻造和热轧后的坯料进行固溶处理，油淬温度设置为950-980℃，油淬保温1-2h，再在空气中冷却1-2h。

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