鈦合金抗蝕性能優(yōu)異,密度小,疲勞強(qiáng)度和抗裂紋擴(kuò)展能力好,在航空、航天、汽車、造船、能源等行業(yè)具有廣泛的應(yīng)用前景。鈦的優(yōu)良耐蝕性及良好的比強(qiáng)度,使鈦管比其他傳統(tǒng)金屬材料管件制作的產(chǎn)品更薄,換熱效果更好。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(guó)內(nèi)外無(wú)縫鈦管市場(chǎng)上很難見(jiàn)到TC4材質(zhì)的無(wú)縫鈦管。TC4鈦材主要以板材為主,市場(chǎng)上的TC4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,寶雞有色金屬加工廠的羊玉蘭等人研究溫軋方法制造TC4鈦合金軋制產(chǎn)品,該溫軋工藝需要對(duì)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(wú)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(shí)可滿足對(duì)鈦合金高性能應(yīng)用場(chǎng)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(huì)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(zhǎng)率、硬度越大,強(qiáng)度越高。綜合性能好。
大變形量軋制時(shí)材料的流動(dòng)呈條帶狀,小變形量軋制時(shí)材料的流動(dòng)呈束狀,在道次間熱處理?xiàng)l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。
小變形量開坯對(duì)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(dòng)。