某某工厂-专业生产加工、定做各种金属工艺品

中国钛工业起步于20世纪60年代，经过60余年的发展，形成了较为完整且具有本国特色的钛工业体系。多年来通过持续的生产线改造和工艺技术水平的不断改进完善，使中国的钛加工技术水平与世界先进水平差距越来越小。

特别是近十年来，通过进一步加强钛加工装备的技术改造、加工工艺技术创新、新产品研究开发、产业化示范工程实施等手段，中国的钛加工技术水平获得了长足进步，部分产品质量达到了国际先进水平。

钛及钛合金加工工艺流程

钛及钛合金是由海绵钛或海绵钛加合金元素熔炼铸成钛锭，再经锻造、轧制、挤压等塑性加工方法将铸锭加工成材（板带材、管材、棒材、丝材、型材和锻件等），通过加工不仅将金属钛制备成所需形状，而且改善了组织，提高了性能。也可用铸造和粉末冶金等其他方法制成各种形状的零部件。

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钛及钛合金的化学活性高

钛及钛合金在高温下易与氧、氮和其他含氧气体发生剧烈反应。当在空气中加热时，坯料表面形成氧化皮。当温度高于900℃时氧化皮开始起鳞。除此之外，氧和氮向金属深处扩散时，形成表面吸气层，使其硬度升高、塑性降低。

为消除吸气层对后续压力加工和最终使用性能的影响，应对中间坯料、成品进行物理或化学方法的表面处理。常用的方法有：一、使用防护涂层作保护再加热、变形及冷却时可较为有效地防止金属吸气。二、在保护气氛中对坯料进行加热防止吸气。三、感应加热法和接触加热法是较合理的加热方法，可大大缩短金属在剧烈氧化温度段的停留时间。

钛及钛合金的导热性差

钛及钛合金的热导率通常只有铝及铝合金热导率的1/15，钢的1/5。较低的热导率导致钛在加热时会沿铸锭和坯料断面产生较大温差，产生很大的热应力，严重时会形成裂纹。这就必须限制其加热速度，特别是铸锭和大尺寸坯料的加热速度。

钛及钛合金坯料热加工工程中，随着坯料的冷却，也可能产生较大温差。坯料尖锐棱角、薄细断面处很快变凉，从而给保证均匀变形和后续进一步变形造成困难，导致金属开裂。

钛合金的这一特点从根本上限制了中间坯料和成品断面的可加工形状、坯料的变形方法、变形喂料速度以及变形设备的选择范围。

钛合金的导热性差还影响到热变形过程本身。变形热效应易使最强烈的变形区金属过热，使组织和性能劣化。当坯料锻造（镦粗）、棒材型轧、型材挤压的工艺制作不当时，特别易产生这种现象。只有合理选择金属变形加热温度、变形率、变形速度等，才可避免不良组织区。

具有α相、β相间的多晶转变

除具有稳定β相的合金外，纯钛及大多数钛合金在加热到一定温度时会过渡到单相β相状态。大多数工业钛合金的完全α＋β→β相变温度处于850~1020℃，与合金化成分和杂质含量相关。

加热到β区温度，可显著提高塑性并降低变形能力。然而β区变形不利于获得良好使用性能的组织。在α＋β相区变形时才可能获得较佳的组织，但金属的塑性，特别是铸态的塑性在两相区温度范围内却低得多，变形抗力也急剧增加。

在实际生产中，如果分两个阶段进行变形，即铸锭先在β相区变形、然后再在α＋β相区变形，就可解决这一问题。这两个阶段的变形率应根据加工所需的金属总变形率来选择。β区最小变形率取决于是否需要保证细晶的宏观组织，而α＋β的最小变形率决定了能否获得较佳的显微组织。根据加工产品类型的不同，可采用不同的变形温度和变形率来实现。

钛合金的冷变能力有限

尽管钛与其他六方晶体金属（如锌、镁、镉）想比具有较大的冷变形能力，但多数钛合金的冷加工变形都比较困难。

中合金化和高合金化两相钛合金很难进行冷状态加工变形，主要由于其变形抗力高、变形时加工硬化、具有开裂和断裂倾向的缘故。

变形时稍加预热（至200~300℃）能显著降低变形抗力，提高塑性。温度进一步提高到550~700℃，不会导致剧烈氧化和金属组织恶化，而能从根本上改善加工塑性。

具有易黏结变形工模具的倾向

钛及钛合金在压力加工时的这种倾向易使加工材表面质量恶化，因此对变形工模具和压力加工时的工艺润滑提出了更苛刻的要求。

钛及钛合金的屈强比高、弹性模量低

钛及钛合金这一特性使其加工材在冷却状态下矫直时，弹性回弹大，那些强度高的钛合金材冷却状态下矫直显得十分困难。

基于钛及钛合金上述加工特性，在制定生产工艺时应予以充分考虑，以利于钛及钛合金加工材的生产。