TC4鈦合金薄壁管材冷軋工藝及組織性能研究.pdf

1、鈦合金管材以其優(yōu)良的耐蝕性能,高的比強度和良好的延展性,被廣泛用于海洋鉆井平臺和化工冷卻設備中。TC4鈦合金管材由于其高強度,難變形的特點,主要熱加工的形式生產,如何運用冷軋工藝生產薄壁TC4管材成為一個重要課題。本課題以斜軋穿孔壁厚為5.5mm的TC4管材作為管坯,進行不同變形量不同變形方式和軋制工序的冷軋。并對軋制所得管材的顯微組織,硬度,和抗拉強度等進行測試和分析,結合管材的宏觀織構和拉伸斷口,對管材的變形機理進行了分析,實驗開展

2、了以下幾個方面的工作并取得了相應成果:
　　首先,對軋制前管材進行組織和性能分析并進行軋制前熱處理工藝探索,斜軋穿孔所得管材的微觀組織在冷軋后得到的組織介于魏氏體和網籃組織之間,強度硬度高,塑性差。在軋制前在真空熱處理爐中保溫一段時間,爐冷至500℃空冷至室溫,可以消除之前加工留下的殘余應力并適當地提高塑性。在軋制過程中,選取800℃作為軋制前和軋制道次間熱處理保溫溫度。
　　其次,通過改變軋制道次間變形量、軋制道次數、軋制

3、工序和軋制方法,分別研究軋制工藝參數與管材組織和性能的關系。研究表明,道次間變形量的增大可以增加軋制態(tài)管材的強度和硬度,并使材料的流動呈條帶狀,但使管材表面質量和壁厚均勻度降低,道次間變形量在40％時,所得管材表面質量最佳;在總變形量相同時,軋制態(tài)下,道次數越多,管材強度硬度越低,但經過退火后抗拉強度反高于一道次軋制成型管材,且呈現較好塑性;軋制方法分為兩輥軋制和三輥軋制,兩輥軋制適合減徑,三輥軋制適合減壁,兩輥軋制下應注意壁厚直徑關系

4、參數△t/△D。
　　同時,對本文對軋制態(tài)下管材的宏觀織構進行了測試和分析,原始材料的織構分布比較均衡,軋制后產生的最強織構為(0002)纖維織構,織構的強度都隨著變形量的增加而增加,大的變形量可以促進織構的重組。軋制過程中管材中晶粒的<2-1-10>平行于軋制方向,大的道次間變形量可以加快這種取向趨勢。
　　最后,結合宏觀織構和拉伸試驗斷口,對軋制過程中管材的變形機理進行了分析和探討。在管材軋制變形時,管材主織構是由{00