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申请/专利权人：西北工业大学

摘要：一种紧固件用细晶Ti‑5Al‑5V‑5Mo‑3Cr钛合金丝材的制备方法，利用相变以下温区自由锻造+相变以下温区径向锻造+相变以下温区热轧的相变点以下热加工方法，在将Ti‑5553钛合金铸锭加工成为棒材的过程中，诱发Ti‑5553钛合金内多数Beta晶粒发生动态再结晶，初步细化了合金棒材中的Beta晶粒。经相变以下热加工后，使Beta晶粒达到5μm～100μm。利用大塑性变形冷轧+两相区固溶处理的方法使丝材中Beta晶粒完全细化。冷轧过程中，粗大Beta晶粒的内部会形成的高密度的位错；固溶处理过程中该位错转变为新晶界。经冷轧‑固溶处理后，丝材中Beta晶粒为5μm～15μm。本发明可获得优异的强度和塑性的匹配，时效态丝材的平均抗拉强度达1482MPa、平均屈服强度可达1393MPa、平均断后延伸率可达10.3％、平均断面收缩率可达37％。

主权项：1.一种紧固件用细晶Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr钛合金丝材的制备方法，其特征在于，具体过程是：步骤1，制备成品铸锭：通过三次熔炼得到成分为Ti-5.07Al-5.11V-5.17Mo-2.97Cr-0.0094O的三次铸锭；对该三次铸锭进行处理，得到成品铸锭；步骤2，自由锻造：对得到的成品铸锭进行加热，并以该成品铸锭的相变点为界限，实施9～12锻造火次的多火次锻造；其中：铸锭相变点以上的锻造火次为5～7火次，锻造温度为850±10℃～1200±10℃；墩粗变形量为60％，墩粗-拔长次数为3次；铸锭相变点以下的锻造火次为4或5火次，锻造温度为750±10℃～840±10℃；墩粗变形量为50％，墩粗-拔长次数为2次；经过自由锻造，得到锻坯；步骤3，拔长锻造：利用快锻机对得到的锻坯实施2～4火次相变点以下温区实施拔长锻造；步骤4，径向锻造：将箱式电阻炉的温度加热至径向锻造所需的750±10℃～840±10℃；装入经过拔长锻造的锻坯，保温时间1h；空冷，得到径锻棒坯；将得到的径锻棒材锯切成段；步骤5，热轧：将得到的径锻棒材置于温度为720±10℃～835±10℃的箱式电阻炉内保温1h；通过轧机进行1火次、多道次热轧；得到热轧棒材；冷却；将得到的热轧棒材按要求锯切成段；所述热轧速度为1m～3ms，每道次变形量＜50％；步骤6，制备冷轧丝坯：Ⅰ热校直将所述锯切成段的热轧棒材置于820℃±10℃的箱式电阻炉内，保温时间为1h；通过校直机对该热轧棒材热校直；空冷；Ⅱ去除热校直棒材的氧化皮；利用无心车床去除棒材的氧化皮；Ⅲ利用无心磨床磨光棒材外表面，使棒材外表面的粗糙度Ra＜1.6，得到冷轧丝坯；步骤7，冷轧：通过纵列式轧机将得到的冷轧丝坯连续、多道次地冷轧成为丝材；冷轧速度＜1ms，每道次变形量＜30％；得到的Φ5.5mm～Φ8.5mm的冷轧态Ti-5553钛合金丝材；将冷轧态的Ti-5553的钛合金丝材锯切，得到丝材半成品；步骤8，固溶处理与热校直：将箱式电阻炉的温度加热至目标固溶处理温度；将得到的钛合金丝材半成品装入该箱式电阻炉内进行固溶处理；将经过固溶处理的钛合金丝材从电阻炉中取出并热校直；空冷；得到Φ5.5mm～Φ8.5mm的钛合金丝。

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