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TC4鈦合金管的軋制技術(shù)

2018-06-08 10:27      點擊:

    鈦合金和很多合金金屬一樣。以滿足對材料性能的要求,但其主要成份中鈦占到90%以上。航空航天技術(shù)中廣泛應(yīng)用的兩種合金,既Ti6A L4V6%鋁,4%釩,90%鈦)和Ti3A L2.5V3%鋁,2.5%釩,94.5%鈦)Ti3A L2.5V用于制造高強(qiáng)度管材的專用資料Ti6AL4V則主要用于航空航天領(lǐng)域中機(jī)身的制造。鈦管是發(fā)展核工業(yè)不可缺少的重要資料,除上述用途外核反應(yīng)堆使用的很多設(shè)備、管道和相關(guān)部件,除使用鋯、鉿外,還需要大量的鈦管和鈦合金管材料。隨著核工業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展,鈦管的價值必將會得到更多的體現(xiàn)。

   TC4鈦合金是目前應(yīng)用最廣泛的鈦合金之一,它的強(qiáng)度高,耐蝕性好,但目前國內(nèi)外無縫鈦管市場上很難見到TC4材質(zhì)的無縫鈦管。TC4鈦材主要以板材為主,市場上的TC4鈦管材以熱擠壓或斜穿孔等方法生產(chǎn)的高強(qiáng)度厚壁管為主,該溫軋工藝需要對傳統(tǒng)軋輥進(jìn)行改進(jìn),即在軋管機(jī)上安裝感應(yīng)加熱裝置,這種加工設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝繁瑣、生產(chǎn)成本高。造成目前這種現(xiàn)狀的主要原因是TC4鈦合金的強(qiáng)度高,冷軋成形難度大。為解決TC4無縫管冷軋成形的關(guān)鍵技術(shù),校企聯(lián)合進(jìn)行了系列研究。如采用直接冷軋成形工藝生產(chǎn)高強(qiáng)度鈦合金管材,不僅大大降低生產(chǎn)成本,同時可滿足對鈦合金高性能應(yīng)用場合的要求。

  采用不同變形量開坯方式,分別經(jīng)兩道次和三道次軋制將管坯軋制成總變形量為70%的管材。在道次間進(jìn)行800℃×1h真空退火,冷卻方法為爐冷至500℃后空冷至室溫,觀察其組織性能變化。得出的結(jié)論是:在小變形量開坯情況下,壁厚偏差小,表面粗糙度逐步減少;大變形量開坯,壁厚偏差大,會影響到后續(xù)道次軋制所得管材的壁厚偏差。總變形量相同的情況下,軋制道次越多,管材的伸長率、硬度越大,強(qiáng)度越高。綜合性能好。小變形量開坯對管材的各向異性作用不大;多道次軋制中力學(xué)性能的各向異性存在一定波動。大變形量軋制時材料的流動呈條帶狀,小變形量軋制時材料的流動呈束狀,在道次間熱處理條件和后續(xù)軋制工藝相同的情況下,大變形量開坯所得管材組織畸變更加嚴(yán)重。


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