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TC4无缝管材冷轧前热处理工艺探索

来源:山东无缝钢管厂 发布时间: 2016/6/12 15:41:23 【返回上一步】
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 钛合金作为一种先进的轻量化结构材料,具有优异的综合性能,其密度小、比强度高、疲劳强度和抗裂纹扩展能力好,抗蚀性能优异,焊接性能良好等,因此在航空、航天、汽车、造船、能源等行业具有日益广阔的应用前景。TC4钛合金是目前应用最广泛的钛合金之一。目前,市场上TC4钛合金轧制产品主要是以温轧为主,即在轧管机上安装感应加热装置,一般温度控制在再结晶温度以下100℃左右,因而造成加工设备复杂、工艺复杂、生产成本高。采用传统的热挤压方式生产中、高强度钛合金厚壁管,性能难以达到使用要求。如能解决冷轧成型过程中的一些关键技术问题,采用直接冷轧成型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。为提高TC4合金的塑性变形能力,冷轧前需对TC4合金进行热处理,热处理可改变合金的组织形态,使其具有良好的伸长率,从而提高其塑性变形能力。本文将对TC4管材冷轧前的热处理工艺进行探索。通过研究材料经不同温度热处理后的显微组织和力学性能的变化,制定管材冷轧前最佳的热处理方案。

  实验所用原材料为Φ48mm×5mm的TC4管坯。因为TC4合金高温下易氧化,且钛合金在高温下极易吸氢造成氢脆。本实验在WZS-6000型真空热处理炉中进行真空退火处理,退火温度分别为800、860和920℃,保温时间均为1h,冷却方法为炉冷至500℃空冷至室温。对原始材料和退火后的管材进行显微组织观察和性能测试。

  随加热温度的升高,TC4管材的硬度呈先降低后上升的趋势,在860℃达到最低。TC4管材的强度随加热温度的升高呈波动变化,在920℃达到最低点。TC4管材的伸长率随加热温度的升高先升高后降低,在860℃达到最高。

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