鈦合金種類繁多， 管材加工工藝和方法各不相同， 影響管材質(zhì)量的因素也很多。 表1列舉了主要影響因素及其控制措施。 從鈦合金的熔煉制備開始，雜質(zhì)元素（如 O、C、N）的含量對成品鈦合金管材的組織和性能有一定影響，一般高的間隙元素含量會使管材強度提高，塑性降低。制備方法的選擇也極大地影響鈦管的性能。 如擠壓管坯的晶粒細(xì)小、
綜合性能好，斜軋穿孔管坯的晶粒粗大、不均勻且常常有高溫變形組織，前者更易于后續(xù)管材的加工。制備方法還能影響管材的殘余應(yīng)力狀態(tài)，當(dāng)管材有殘余壓應(yīng)力時能提高疲勞極限和應(yīng)力腐蝕抗力。
| 影響因素 | 問題描述 | 控制措施 |
| 合金質(zhì)量 | 形成高密度夾雜、偏析或脆硬相，導(dǎo)致管材成形不均勻，
管材制備時產(chǎn)生裂紋甚至開裂 | 1.采用多次真空自耗熔煉； |
| 2.降低熔化電流，減緩熔煉速度； |
| 3.使用先進的電子束冷床爐熔煉 |
| 管坯質(zhì)量 | 擠壓管坯組織細(xì)小、塑性好，但設(shè)備復(fù)雜、投資大；
斜軋穿孔管坯組織粗大、塑性差、表面質(zhì)量好。 | 1.擠壓工藝適用于強度較低，尺寸精度高的鈦管坯生產(chǎn)； |
| 2.斜軋穿孔工藝適用于強度較高、規(guī)格固定且批量較大的
鈦管坯生產(chǎn) |
| 熱處理制度 | 溫度過高會導(dǎo)致組織粗大，過低會導(dǎo)致欠退火，
殘余應(yīng)力及加工硬化無法消除，
影響后續(xù)加工及成品性能 | 1.對每一批材料均要準(zhǔn)確測定合金相變點； |
| 2.結(jié)合管材加工路徑及合金力學(xué)性能制定合理的熱處理工藝； |
| 3.嚴(yán)格控制熱處理氣氛 |
| 變形量 | 變形量過大會導(dǎo)致表面質(zhì)量差、裂紋、開裂等；
變形量小則不能破碎粗大的原始晶粒，管材力學(xué)性能低，
生產(chǎn)效率低 | 1.根據(jù)合金允許道次變形量和最大累計變形量，合理排布
加工道次； |
| 2.注意 Q 值與變形量的匹配，使管材產(chǎn)生有利的織構(gòu)取向 |
| 潤滑工藝 | 高效潤滑劑可以降低塑性成形抗力、保證管材表面質(zhì)量、
防止局部過熱、降低工模具損耗 | 1.考慮成形工藝，根據(jù)合金特性選擇合適的潤滑劑； |
| 2.分析解剖加工過程，精確設(shè)計組合潤滑劑 |
管材加工過程中， 道次變形量顯著影響管材的性能。 大的變形量不僅可以提高生產(chǎn)效率而且可以更好地破碎粗大的鑄態(tài)組織，使管材晶粒細(xì)小均勻，但是過大會使管材成形抗力增加， 產(chǎn)生的變形熱導(dǎo)致局部溫度升高，使變形不均勻、晶粒出現(xiàn)異常長大。合理的變形量可以在管材的徑向、軸向、環(huán)向形成織構(gòu)，從而提高性能。
發(fā)現(xiàn)在純鈦管軋制過程中，當(dāng)Q值在 1.2～2.3 時，形成較強的徑向織構(gòu)，使管材性能提高。 同時，合理的退火工藝、矯直工藝、高效的去油方法等都是保證鈦管材質(zhì)量的關(guān)鍵。
相關(guān)鏈接
