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TC4钛合金无缝管冷轧成形技术的研究

2016-12-08 10:12:51 

随着人们生产发展的需要,科技也在日益创新,为我们更加舒适的生活提供便利,正因如此钛合金也逐渐的从幕后走向大众的视线,经过几年的发展钛合金已经步入各个领域和市场,产品也在不断的推陈所遇到的钛合金抗蚀性能优异,密度小,疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,在航空、航天、汽车、造船、能源等行业具有广泛的应用前景。而且钛的优良耐蚀性及良好的比强度,使钛管比其他传统金属材料管件制作的产品更薄,换热效果更好。

其中TC4钛合金是目前应用最广泛的钛合金之一,它的强度高,耐蚀性好,但目前国内外无缝钛管市场上很难见到TC4材质的无缝钛管。TC4钛材主要以板材为主,市场上的TC4管材以热挤压或斜穿孔等方法生产的高强度厚壁管为主,国内已有温轧方法制造TC4钛合金轧制产品,该温轧工艺需要对传统轧辊进行改进,即在轧管机上安装感应加热装置,这种加工设备结构复杂、工艺繁琐、生产成本高。造成目前这种现状的主要原因是TC4钛合金的强度高,冷轧成形难度大。

为解决TC4无缝管冷轧成形的关键技术,采用直接冷轧成形工艺生产高强度钛合金管材,不仅大大降低生产成本,同时可满足对钛合金高性能应用场合的要求。

采用不同变形量开坯方式,分别经两道次和三道次轧制将管坯轧制成总变形量为70%的管材。在道次间进行800℃×1h真空退火,冷却方法为炉冷至500℃后空冷至室温,观察其组织性① 在小变形量开坯情况下,壁厚偏差小,表面粗糙度逐步减少;大变形量开坯,壁厚偏差大,会影响到后续道次轧制所得管材的壁厚偏差。

② 总变形量相同的情况下,轧制道次越多,管材的伸长率、硬度越大,强度越高。综合性能好。

③ 大变形量轧制时材料的流动呈条带状,小变形量轧制时材料的流动呈束状,在道次间热处理条件和后续轧制工艺相同的情况下,大变形量开坯所得管材组织畸变更加严重。

④ 小变形量开坯对管材的各向异性作用不大;多道次轧制中力学性能的各向异性存在一定波动。

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