纯钛及钛合金热加工性能参数.docx
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纯钛及钛合金热加工性能参数
纯钛及钛合金热加工性
能参数
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纯钛热加工性能参数
1.来料牌号及化学成分
合金牌号
名义化学成分
化学成品（质量分数）/%
主要成分
杂质，不大于
Ti
Fe
C
N
H
O
其他元素
单
总和
TA2
工业纯钛
余量
TA3
工业纯钛
余量
注：
合金牌号对应标准GB/
2•纯钛的物理性能
熔点1668±4C°
密度P=4.5g/cm3
弹性模量E=xlO5MPaxG=x105Mpa（约为钢的54%）
导热系数入二
热膨胀系数xlO'7C°（室温-700C。
）
泊松比u二
3•常温下力学性能
抗拉强度MPa
规定非比例延伸强
度MPa
断后伸长率％,不小于
TA2
$400
275-450
25
TA3
$500
380-550
20
4.加热规范
板坯在热轧前需要在加热炉中均匀加热，为防止氧扩散，应限制加热温度和时间，因此，从成材率、表面质量考虑，该扩散层的厚度越薄越好，为此，热轧带卷加热温度的设定应在保证稳定轧制并可卷制成带的情况下，尽可能低。
通常工业纯钛在加热炉内最好加热至800~920C°。
纯钛料轧制时的加热制度和终轧温度
合金牌号
T
加热温度/°c
终轧温度/°c
TA2
890-920
880
700
TA3
890-920
880
700
水电炉或煤气炉加热200mm厚的彳
阪坯的加热时间约为230-240mino
5.轧制过程控制
热轧分为粗轧和精轧。
粗轧通常使用可逆式轧机，从厚板坯（80~300mm）的轧制到供精轧机轧制的板材厚度（25~40mm）,需经5~7个道次的轧制。
纯钛的粗轧终轧温度为790C。
。
精轧工序在6~7台串列式轧机进行，可将25~40mm的板坯连续加工成钛带材（厚3~6mm）,轧制速度可达300〜600m/min。
轧制过程温度控制参数为：
钛板坯在加热炉中加热到800~920C°,在910C0出炉；粗轧终轧温度为790C。
，连续热轧时钛坯温度控制在650-800C0范围，终轧温度为670C。
；在470~490C。
温度范围进行卷取。
轧制后立即将钛带在输出辗道上用水冷或空冷的方法，以大于5~10C7s的速度冷却，在低于500C。
时卷取，以保证带卷材质均匀。
其它工艺要点有：
严格控制初轧及连轧时各机架压下量和各机架上带材的温度；避免鶴道对带材表面划伤；每轧3~4块清理一下辗道上的金属沾污；热轧带卷初始阶段，需要建立一个稳定的、大于4MPa/mnr的后张力，防止因带材卷乱或松卷引起划伤。
轧制温度对纯钛的单位压力的影响
合金牌号
单位压力（P）公斤/毫米2
900°C轧制时
600°C轧制时
TA3
图2-7-38工业纯钛在不同温度下的摩擦系数
1—工业纯钛空气加热；2—工业纯钛真空加热
7号0600C5
looorf
-SC
»MM・去
（餓确并斯》
II9S^
允许变形置，％伸长率，％
抗拉强度，公斤/毫米2冲击韧性,公斤•米/jg米,
60080Q1000120Q前»•d
®213—28游畀牆群
钛合金热加工性能参数
二、钛合金（TC3、TC4）
密度P=4.45g/cm?
弹性模量E=xlO5MPa
导热系数入二
1常温力学性能
抗拉强度〉MPa
屈服强度〉MPa
延伸率〉
TC3
880
10%
TC4
895
830
10%
TC4合金的拉伸应力应变曲线
TC4室温压缩应力应变曲线
2热轧工艺条件1）•加热规范
坯料轧制时的加热制度和终轧温度
图2-7-4钛合金板坯感应炉加热曲线
（板坯尺寸1120x600x1000亳米）
图2-7-5TC1合金板坯煤气炉加热曲线
（板坯尺寸*70x175x285毫米）
Tp
预先经过变形的毛坯
加热温度C。
终轧温度C。
加热时间（mm/min）
TC4
980-990
920
700
加热时间和速度：
200mm厚的板坯通常加热时间为230-240分钟。
炉内气氛:
加热炉一般采用连续步进式加热炉。
加热前的坯料应在微氧化性气氛中均匀加热。
2）•压下制度
CC）
图2-379TC（令立塑性图
TC4合金的咼温性能咼温性能
温度°C
600
800
900
1000
抗拉强度MPa
500
100
75
25
延伸率％
40
100
200
65
轧制温度对合金的单位压力的影响
单位压力P公斤/毫米2
900°C轧制
600°C轧制
TC3
13
坯料轧制时的加热制度和终轧温度
TB
预先经过变形的毛坯
加热温度°C
终轧温度°C
加热时间（mm/min）
TC4
980-990
920
700
板坯热轧工艺参数
轧后板材规格
加热制度
压下制度
加热火次
加热温度
加热时
间
轧制道次
道次最大加工率％
平均道次加工率％
总加工
率％
TC3
6X650
XL
1
930-950
13-15
12
19
2
910-920
举例1:
用可逆式四辐轧机将尺寸为240mmx1070mmx1600mm的TC4钛合金板坯
轧制成厚度60mm中板的典型压下规范如下表：
道次号
1
2
3
4
5
6
7
8
9
中板的道次厚度,mm
250
175
150
130
110
94
81
70
60
压下
量
绝对
值,mm
35
30
25
20
20
16
13
11
10
相对值
举例2:
TC3板坯热轧工艺参数
轧后板材规格
加热制度
压下制度
加热火次
加热温度
加热时间
轧制道次
道次最大加工率％
平均道次加工率％
总加工
率％
TC3
6x650xL
1
910-920
感应加热：
13-15min煤气炉：
200-
250min
12
19
92
1
930-950
3）轧制速度：
cp600/（p1380x1200mm四辐热轧机轧制钛板的轧制速度
轧速m/s（80-140mm板坯）
咬入阶段
中间轧制阶段
咬入速度
稳定轧制速度
轧件抛出速度
工序号
工序名称
W«（Wx宽），亳米
工艺条件及工艺參效
1
热轧
74X320^5.0X650
加热卫度920匸
2
退火
6.0X6S0
遇火凰度"0"・匸・保总时间60分・空*
2
M.酸洗修康
同上
确液紀比■95%NaOH今5%NaNO八<6度48。
~5006
WIH15-20分
4
W®TM
e.oxeso
下料长度410亳米
5
B轧
6.0xS5（>-*4.2x650
爲式电炉加热世度*00匸
«
瓠Utt
4.2X550
03
7
4.2x650^3.0x$50
8
»火
3・0x650
同2
9
M.Mft
»上
同6
10.
一次冷轧3.0x650-^2.4x650
•
工作毘凸度0.10«米.轧洌油涧淸
«J-7-13TC3含ftttM生产工艺卡片e
除油清理
ii
2.4x6“
真空退火
二至四次冷轧
2.4X660T.9X650
1.9x$50-^1.5x650
1.5x650-^1.2x650
過火fi«780t.保嘏时阿60分神.氏空度不低于5X10"
各次搜乳工作耘凸度为，0・】0.0.15.0.20<*,轧制油Mtt.中闾除油MURK空iH火.Hlk12.三次乳尼切边
除油清理
1.2x630
15
真空退火
16
成品冷轧
1.2x630-^1.0x630
工作綻凸度0.22«米，轧制曲润淆
除油清理
1.0x630
18
19
成丛检衣
成品剪切
21
机械性能检验
定尺
1.0x«00x2000
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