1、媒介

Ti75合金名义成分为Ti-3Al-2Mo-2Zr，，是一种近α型船用钛合金，，拥有中强、高韧、可焊、耐蚀等特点，，用其制作的板、棒、锻件、铸件等半制品目前已宽泛利用于舰船动力系统中包办铜／钢复合结构，，使用成效优良。。。然而对于舰船管路系统所用半制品，，Ti75合金管材加工工艺目前还没有系统钻研过，，限度了其利用领域。。。

目前钛合金管坯的出产步骤重要是钻孔挤压法和斜轧穿孔法，，由于钻孔挤压法制备管坯组织均匀，，工艺不变，，挤压变形后金属资料晶粒组织越发致密，，因而钛合金管坯制备大多选取此种步骤。。。斜轧穿孔法制备钛合金管坯，，我国在20世纪70年代就起头钻研了，，但是直到最近几年才得到宽泛利用。。。选取此种步骤制备钛合金管坯，，工艺单一靠得住，，资料利用率高，，出产效能高，，但是由于金属变形过程不均匀，，对工艺要求较为严格。。。为此本尝试针对Ti75合金特点，，选取挤压和斜轧穿孔工艺制备了Ti75合金管坯，，钻研了两种热加工工艺对管坯组织机能的影响，，确定了合理的工艺参数，，为Ti75合金管材批量出产打下基础。。。

2、尝试步骤

尝试所用Ti75合金棒坯是选取二次真空自耗电弧熔炼的φ480 mm铸锭，，经β区开坯，，α+β两相区精锻的步骤制备的。。。挤压工艺是在2500t卧式挤压机上进行的，，挤压棒坯的尺寸：：φ213mm，，选取铜钢双包套，，挤压温度：：700～850℃，，挤压比5~7。。。斜轧穿孔工艺是在60-H型两辊斜轧穿孔机上进行的，，穿孔坯料尺寸：：φ88mm、φ108 mm、φ116 mm。。。

将精锻好的棒坯沿纵向切取试样进行高温拉伸尝试，，在制备出的管坯上沿纵向切取试样进行热处置及室温拉伸尝试，，比力其金相组织和力学机能。。。室温拉伸是在INSTRO-1185拉伸尝试机上进行，，拉伸试样按ASTN E8的划定制备，，工作部门宽12.5 mm，，标距长50 mm，，并利用光学显微镜观察组织。。。

3、了局与会商

3.1 挤压温度对管坯组织机能的影晌

由于Ti75合金属于中强钛合金，，选取挤压和斜轧穿孔工艺制备该合金管坯以前还没有试验过，，为了制订合理的热加工过程中的成形温度，，在Ti75合金锻棒上截取试样进行单向拉伸试验，，测试合金的高温力学机能(图1)。。。

从图1能够看出，，Ti75合金在变形温度超过600℃以来，，抗拉强度呈直线降落，，而合金的延长率升高并不显著，，只有超过800℃，，合金才阐发出优良的超塑性。。。因而，，在思考设备能力足够的情况下，，变形温度应选择在800℃以上比力相宜。。。

挤压温度是影响合金机能的重要成分之一。。。因而选择相宜的挤压温度及挤压比是保障优良工艺塑性前提下，，获得综合机能优异管坯的先决前提。。。凭据图1数据并思考合金的相变点，，选择在750~850℃领域内钻研了挤压温度对Ti75合金挤压管坯机能影响的尝试，，试验制备的管坯规格为φ130 mm×13 mm，，管坯力学机能列于表1。。。

了局批注：：随着挤压温度的升高，，变形后的管坯塑性变动不大，，850℃强度略有降低，，并且管坯理论质量较差。。。对比组织了局见图2，，发现挤压后的晶粒度产生了显著变动，，低温挤压管坯组织藐小均匀，，并分歧水平的出现了回复和动态再结晶，，而高温挤压管材为粗壮的网篮组织，，注明随着挤压温度的升高，，在变形热的影响下，，合金现实的变形温度已经超过了相变点，，造成炼温挤压管材强度的降低。。。所以Ti75合金的挤压温度应以不超过850℃为宜。。。这样能够保障束备的管坯拥有较好的机械机能。。。

3.2 斜轧穿孔工艺对管坯组织机能的影响

斜轧穿孔工艺是无缝管材出产的重要伎俩。。。它是利用沿轧制坯料纵向和横向上的拉应力作用，，使棒坯中心区金属产生微裂纹，，继而扩大为疏松区，，最后形成孔腔这一物理景象，，同时当轴心区金属出现疏松时，，顶头实时地参与塑性加工过程，，从而将实心圆坯(锻坯或轧坯)直接轧成毛管的加工步骤。。。Ti75属中强合金，，其变形抗力较大、导热机能差，，所以其管材加工较工业纯钛难题。。。在斜轧穿制备Ti75合金管坯工艺中，，影响管坯质量的成分好多，，除了正常的设备前提外，，加热温度和加热功夫是重要参数，，若是节制不当，，必然容易在管坯理论产生缺点。。。参照合金高温力学机能，，其斜轧穿孔温度选择在相变点以上20～30℃，，加热方式选取感应加热+电阻炉保温。。。

3种规格管坯穿制过程较为顺利，，固然尾部内理论部门出现分层和藐小裂纹，，但是管坯理论光滑，，尺寸均匀性较好。。。穿孔前后的组织如图3所示，，管坯力学机能见表2。。。

从表2中能够看出，，选取斜轧穿孔工艺制备的Ti75合金管坯力学机能良好，，除了φ110 mm×11 mm管坯有一个样品面塑率较低外，，3种规格管坯力学机能相当，，都拥有优良的塑性，，能够满足管材的后续制品开坯轧制工作。。。同时，，在金相显微镜下观察了3种规格管坯横、纵向组织。。。从组织图中能够看出，，钛合金棒材在斜轧穿孔加工后，，3种规格管材都是典型的网篮组织，，在组织图中还能够看到沿加工流线变形的原始p晶界。。。由于Ti75合金属于近a合金，，在相变点以上20~30℃热加工，，能够显著削减初生a相数最，，改善合金塑性，，使晶粒组织均匀细化。。。注明选取此工艺用斜轧穿孔机制各Ti75合金管坯是可行的，，管坯毋庸热处置就可满足后续冷轧加工要求。。。

3.3 热处置对挤压管坯机能的影响

为了后续冷轧加工，，对挤压好的Ti75合金管坯进行热处置。。。热处置试样均是在箱式退火炉中实现的。。。分歧退火温度下管坯力学机能见表3，，表中数据批注：：4种温度退火样品均拥有优良的机能，，注明Ti75合金热处置退火温度领域较宽，，对成形工艺有较好的适应性。。。从组织回复、再结晶和机能两方面思考，，挤压管坯宜选取750~800℃/1 h，，AC热处置较为梦想。。。

4、结 论

1）选取钻孔挤压工艺能够制备出合格的Ti75合金管坯，，挤压温度在800～850℃，，挤压比5～7制备的管坯拥有较好的力学机能。。。

2）在相变点以上20～30℃斜轧穿孔工艺也能够制备中强Ti75合金管坯，，资料利用率比钻孔挤压法高15％，，并且制备的管坯不需热处置就可满足后续冷轧要求。。。

3）Ti75合金热处置温度领域较宽，，挤压管坯热处置温度宜选取750～800℃/1 h，，AC较为梦想。。。

参考文件

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【4】Yu Shunbing(于顺兵)，，Li Defu(李德富)，，Chen Haishan(陈海珊)et a1．Journal of Plasticity Engineering(塑性工程学报)[J]，，2005，，12(6)：：26

【5】Wang Tingpu(王廷溥)，，Qi Kemin(齐克敏)．MetalPlasticTheory and TechnologyonRolling(金属塑性加工学：：轧制理论与工艺)[M]．Beijing：：Metallurgical Industry Press，，2001～2004

【6】Tian Dang(It：：1党)．SteelPipe(qA管)【J】，，2002，，31(3)：：1