鍛造前鈦鑄錠或坯料的加熱,是鍛造過程中的重要工序。加熱制度的正確選定是保證鈦合金鍛造順利進(jìn)行并獲得較好產(chǎn)品質(zhì)量的重要前提。

鍛造件工藝流程圖
1、加熱溫度區(qū)間與終鍛溫度
鈦及鈦合金鍛造加熱溫度應(yīng)選擇在塑性變形好、變形抗力低并能獲得高質(zhì)量鍛件的溫度范圍。加熱溫度越低越好。鈦及其合金開坯加熱溫度一般是在(α十β)/β相變點(diǎn)以上100~200℃(β合金除外)。a-Ti屬于密排六方結(jié)構(gòu),不易變形,為提高鈦合金的熱加工性能,就需將加熱溫度由α區(qū)提高到β區(qū),此時(shí)鈦的晶格由密排六方轉(zhuǎn)變?yōu)轶w心立方,塑性增高,變形抗力降低,就易于熱加工了。但溫度也不宜過高,否則氣體污染嚴(yán)重,還會(huì)引起晶粒急劇長大,塑性下降。鑄錠或坯料經(jīng)過鍛造變形,其詩態(tài)組織被改變。晶粒細(xì)化,偏析均勻化,內(nèi)部組織得到改善,塑性也提高了。改鍛時(shí),隨火次的增加,加熱溫度逐漸降低。鈦合金的變形抗力對變形溫度的降低或變形速率的提高非常敏感,所以鍛造終了溫度也不能過低。推薦的各種鈦合金鑄錠開坯鍛造溫度和終鍛溫度列于下表。
海洋工程用鈦及鈦合金普通鍛造加熱溫度和終鍛溫度單位:℃
合金牌號(hào) | (α+β)/β | 鑄鍵 | 變形壞料 | 成品 |
相變溫度 | 加熱溫度 | 終鍛溫度 | 加熱溫度 | 終緞溫度 | 加熱溫度 | 終鍛溫度 |
TAl | 890-920 | 1000~1020 | 750 | 900~950 | 700 | 850~880 | 700 |
TA2 | 890--920 | 1000~1020 | 750 | 900-950 | 700 | 850-880 | 700 |
TA3 | 890--920 | 1000~1020 | 750 | 900~950 | 700 | 850--880 | 700 |
TA4 | 960--980 | 1150 | 850 | 1030--1050 | 800 | 970~1030 | 800 |
TA5 | 980~100 | 1080--1150 | 850 | 1000-1050 | 800 | 970-1030 | 800 |
TA24 | 960~980 | 1080--1150 | 850 | 1000~1050 | 800 | 950~1000 | 800 |
TA22 | 960--980 | 1080--1150 | 850 | 1000-1050 | 800 | 950-1000 | 800 |
TA31 | 980--990 | 1100--1150 | 850 | 960--1100 | 800 | - | - |
2、加熱時(shí)間
要正確掌握加熱時(shí)間,避免加熱不足造成嚴(yán)重溫度差。如果加熱時(shí)間過短,會(huì)使坯材表層和中心溫差太大,引起熱應(yīng)力,可能導(dǎo)致坯材產(chǎn)生微裂紋,其至破裂。適宜的加熱時(shí)間一般可按下式經(jīng)驗(yàn)公式進(jìn)行計(jì)算:
τ=D/2十(20~40)
式中, τ為總加熱時(shí)間, min; D為錠坯直徑或厚度, mm。
對于斷面尺寸大于200mm的坯料,最好采用分段加熱,即在800~900℃預(yù)熱,再在高溫下加熱。

3、預(yù)防加熱過程的污染
為了防止污染,最好采用電爐加熱。當(dāng)采用煤氣爐加熱時(shí),應(yīng)控制爐中為微氧化氣氛,且火焰不能直接噴射到鈦材上。
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