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中國TC4無縫管材冷軋前熱處理工藝探索


發布者:Q345B無縫鋼管|Q345B無縫管|Q345B鋼管

中國TC4無縫管材冷軋前熱處理工藝探索

鈦合金作為一種先進的輕量化結構材料,具有優異的綜合性能,其密度小、比強度高、疲勞強度和抗裂紋擴展能力好,抗蝕性能優異,焊接性能良好等,因此在航空、航天、汽車、造船、能源等行業具有日益廣闊的應用前景。TC4鈦合金是目前應用最廣泛的鈦合金之一。目前,市場上TC4鈦合金軋製產品主要是以溫軋為主,即在軋管機上安裝感應加熱裝置,一般溫度控製在再結晶溫度以下100℃左右,因而造成加工設備複雜、工藝複雜、生產成本高。采用傳統的熱擠壓方式生產中、高強度鈦合金厚壁管,性能難以達到使用要求。如能解決冷軋成型過程中的一些關鍵技術問題,采用直接冷軋成型工藝生產高強度鈦合金管材,不僅大大降低生產成本,同時可滿足對鈦合金高性能應用場合的要求。為提高TC4合金的塑性變形能力,冷軋前需對TC4合金進行熱處理,熱處理可改變合金的組織形態,使其具有良好的伸長率,從而提高其塑性變形能力。本文將對TC4管材冷軋前的熱處理工藝進行探索。通過研究材料經不同溫度熱處理後的顯微組織和力學性能的變化,製定管材冷軋前最佳的熱處理方案。
  實驗所用原材料為Φ48mm×5mm的TC4管坯。因為TC4合金高溫下易氧化,且鈦合金在高溫下極易吸氫造成氫脆。本實驗在WZS-6000型真空熱處理爐中進行真空退火處理,退火溫度分別為800、860和920℃,保溫時間均為1h,冷卻方法為爐冷至500℃空冷至室溫。對原始材料和退火後的管材進行顯微組織觀察和性能測試。
  隨加熱溫度的升高,TC4管材的硬度呈先降低後上升的趨勢,在860℃達到最低。TC4管材的強度隨加熱溫度的升高呈波動變化,在920℃達到最低點。TC4管材的伸長率隨加熱溫度的升高先升高後降低,在860℃達到最高。
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