鈦合金材料具有比強(qiáng)度高、屈強(qiáng)比高、變形抗力高、工藝塑性和超塑性優(yōu)良的特征，鈦合金棒廣泛應(yīng)用于國民經(jīng)濟(jì)的各個領(lǐng)域，在航空航天飛機(jī)上就有鈦合金棒材經(jīng)冷鐓后制成的鉚釘連接件。

目前，關(guān)于小直徑鈦合金棒材（≤Φ10mm）熱連軋及軋制棒材熱處理、微觀組織的分析比較欠缺，針對這個問題，技術(shù)人員在Gleeble500熱力模擬機(jī)上對TC4合金進(jìn)行高溫壓縮試驗，分析不同溫度、不同應(yīng)變速率下TC4鈦合金的流變應(yīng)力曲線，鈦絲廠家為鈦合金棒材熱連軋?zhí)峁┍匾墓に噮?shù)，并對軋制后的產(chǎn)品進(jìn)行了組織及性能分析。研究結(jié)果發(fā)現(xiàn)：

1、從降低變形抗力，提高材料可成形性，保證終軋組織性能的角度來看，TC4鈦合金棒材的開軋溫度為950℃，即稍低于TC4鈦合金相變溫度；應(yīng)變速度為1s-1，從而保證變形過程中應(yīng)變和應(yīng)變速率引起的加工硬化小，充分發(fā)揮材料的塑性；

2、經(jīng)三輥Y型軋機(jī)熱連軋獲得Φ12、Φ6mm棒材，Φ12mm棒材組織為等軸初生α相＋α條＋β轉(zhuǎn)變組織，晶粒直徑約為3～10μm；Φ6mm棒材組織為少量等軸初生α相＋細(xì)條狀α相＋β轉(zhuǎn)變組織，晶粒尺寸不超過1μm。可見，隨著累積變形量的增大，晶粒尺寸明顯減??；

3、三輥Y型軋機(jī)熱連軋獲得的TC4鈦合金棒材，其組織和力學(xué)性能均滿足技術(shù)要求。試驗采用的軋制設(shè)備、軋制工藝參數(shù)及熱處理制度能夠生產(chǎn)符合要求的鈦棒現(xiàn)貨，從而為進(jìn)一步的工業(yè)生產(chǎn)提供技術(shù)基礎(chǔ)。

鈦合金棒工藝的流程如下：

1、壓電極，將海綿鈦通過壓機(jī)進(jìn)行壓電極，形成致密的海綿鈦壓制塊電極；

2、真空熔鑄，在1700～1800℃以及-103Pa的條件下，對上述海綿鈦壓制塊電極進(jìn)行三次真空熔鑄；

3、開坯，在1000℃的條件下，通過油壓機(jī)開坯，最終壓成正方形坯；

4、一次軋制，在970～980℃的條件下，用軋機(jī)初步軋制成圓柱體形狀毛坯；

5、第二次軋制，在950℃的條件下，用軋機(jī)軋制成毛坯件。

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