纯钛和钛合金热加工性能参数

纯钛热加工性能参数

1. 来料牌号及化学成分

注：合金牌号对应标准GB/T3620.1-2007

2.纯钛的物理性能

熔点1668±4℃

密度ρ＝4.5g/cm3

弹性模量E＝1.17×105MPa、G＝0.44×105Mpa（约为钢的54%）

导热系数λ＝19.3Wm-1K-1

热膨胀系数10.2×10-6/℃（室温-700℃）

泊松比υ＝0.33

3.常温下力学性能

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800~920℃。

纯钛料轧制时的加热制度和终轧温度

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790℃。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800~920℃，在910℃出炉；粗轧终轧温度为790℃，连续热轧时钛坯温度控制在650~800℃范围，终轧温度为670℃；在470~490℃温度范围进行卷取。轧制后立即将钛带在输出辊道上用水冷或空冷的方法，以大于5~10℃/s的速度冷却，在低于500℃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；避免辊道对带材表面划伤；每轧3~4块清理一下辊道上的金属沾污；热轧带卷初始阶段，需要建立一个稳定的、大于4MPa/mm2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

钛合金热加工性能参数二、钛合金（TC3、TC4）

密度ρ＝4.45g/cm3

弹性模量E＝1.13×105MPa

导热系数λ＝6.43Wm-1K-1

1常温力学性能

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

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

TC4合金的高温性能高温性能

轧制温度对合金的单位压力的影响

坯料轧制时的加热制度和终轧温度

举例1：用可逆式四辊轧机将尺寸为240mm×1070mm×1600mm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：

举例2：TC3板坯热轧工艺参数

φ600/φ1380×1200mm四辊热轧机轧制钛板的轧制速度