TC4钛合金拉拔工艺探索
高性能拉拔TC4钛合金丝材低屈服强度分析
LI Rong*, LI Yuan-yuan, DANG Chen-kai, JIA Feng, SHANG Jiang, HE Zhi-lin
[3] 王海波，毛小南，李东，马玉函 . 钛及钛合金丝材制备工艺的研究现状 [J]. 热加工技术 ,2008,37(14) ：99-103.
[4] 蒋志 .TC4 钛合金棒线材冷拉拔加工工艺研究 [D]. 辽宁大连 : 大连理工 大学 ,2009.
[5] 吴 引 江，罗 建 军，段 庆 文 . 钛 工 业 的 研 究 开 发 现 状 [J]. 钛 工 业 进 展 ,2003,20(1):1-4.
L 前沿技术 eading-edge technology
高性能拉拔 TC4 钛合金丝材低屈服强度分析
李 荣*，李媛媛，党晨凯，贾 锋，商 江，何志林
（西安汉唐分析检测有限公司，陕西 西安 ７１００００）
摘 要 ：本文通过对拉拔工艺特点的分析，设计选用了一种 ＴＣ４ 钛合金棒材，采用两种拉拔加工速度对 Φ５ｍｍ 丝材进 行拉丝，并且测试了两种丝材成品的显微硬度、显微组织以及不同直径下的屈服强度和抗拉强度。根据试验结果，结合 拉丝工艺和拉伸试验的特点，得出拉拔速度过快会导致丝材心部硬表面软的特性，最终使得测量所得屈服强度偏低的 结论。 关键词 ：ＴＣ４ 钛合金丝材 ；拉拔速度 ；显微硬度 ；组织 ；力学性能 中图分类号 ：ＴＧ１４６．２３ 文献标识码 ：Ａ 文章编号 ：１００２－５０６５（２０２３）１１－０１１２－３
钛合金丝材屈服强度偏低。钛及钛丝加工技术在国外得到了 广泛的应用，目前采用了许多新技术和工艺，国内很少进行 这方面的研究，而且大多采用相对较旧的工艺，限制此工艺 下 TC4 钛合金丝材进入国外高端市场，甚至在制定国家相 关标准时，都没有对 TC4 钛合金丝材的屈服强度进行要求， 从而造成标准要求落后于美标等相关标准 [9]。因此，我们要 加大对钛合金丝材加工研究的投入，以满足市场需求。
TC4厚壁管全位置PAW工艺及接头性能分析
TC4厚壁管全位置PAW工艺及接头性能分析0 序言TC4(Ti-6Al-4V)作为一种典型的双相(α相+β相)钛合金，由于其比强度高、密度小以及耐腐蚀性能优越，其管结构被广泛应用于海洋工程、油气管道等领域[1-2]，且大部分均为厚壁管道，因现场焊接时变位困难，只能采用全位置焊接.目前，钛合金厚壁管应用比较成熟的焊接方法是采用开坡口的多层多道钨极氩弧焊以及熔化极气体保护焊进行焊接[3-5]，但TIG焊接效率低，而MIG焊的焊缝成形比较差. 相较于这两种焊接方法，高能束焊因其能量密度高、焊接速度快、穿透能力强等特点，可不开坡口一次焊透，具有相对较低的热输入，细化高温β相晶粒，降低接头脆性[6]. 等离子弧焊作为一种高能束焊接方法，具有操作简便、工作环境要求低、设备成本低等优势，是实际生产中焊接钛合金的一种合适选择；目前对钛合金厚壁全位置等离子弧焊接的相关研究鲜有报道.为满足钛合金管结构的优质、高效、低成本焊接，全位置等离子弧焊的方法应运而生. 广东省焊接技术研究所采用全位置等离子弧焊的方法，对厚壁钛合金管进行焊接工艺研究，并探究全位置等离子弧焊四个特征位置(时钟位置12点、3点、6点以及9点)焊接接头的显微组织与力学性能，为TC4厚壁钛合金管的全位置等离子弧焊接工艺提供参考.各个企业每一项制度的实施无不存在着风险，而企业在发展过程中，对于可能出现的风险现象，应当考虑周全。
企业在实施制度的时候，首先，应当正确认识其可能存在的各种风险，从而制定出相应地正确地解决对策，为企业获得更大利益。
其次，企业应当完善管理制度，建立应收账款的完整体系，如建立信用评价制度、建立完善的合同管理制度、建立应收账款的责任制度、建立合理的奖罚制度，通过这些制度的建立与完善，来有效防止不良应收账款现象的发生，为企业谋求更大的利益。
最后，应当组织专业的力量来规避风险，对已完成的应收账款进行管理，实时督促应收账款的动向，从而保障应收账款能够按期归还，给企业带来极大的经济效益。
TC4钛合金热处理工艺的研究现状及进展
冶金冶炼M etallurgical smeltingTC4钛合金热处理工艺的研究现状及进展郭 凯，何忝锜，和 蓉（西安西工大超晶科技发展有限责任公司，陕西 西安 ７１０２００）摘 要：本文首先针对ＴＣ４钛合金的热处理工艺，当下在固溶处理（固溶温度、冷却速率）、时效处理（时效温度、时效时间）、深冷处理，这几方面的研究现状进行了分析，然后针对这些研究的现状，在未来的发展趋势上提出了几点分析，以供各位业界同仁参考和指导。
关键词：ＴＣ４钛合金；热处理；工艺中图分类号：ＴＧ１５６ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０７－００１６－２Research status and progress of heat treatment process of TC4 titanium alloyGUO Kai, HE Tian-qi, HE Rong（Ｘｉ＇ａｎ ｘｉｇｏｎｇｄａ Ｃｈａｏｊｉｎｇ Ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｏ．， Ｌｔｄ，Ｘｉ’ａｎ ７１０２００，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ， ｔｈｅ ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｐｒｏｃｅｓｓ ｏｆ ＴＣ４ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ， ｔｈｅ ｃｕｒｒｅｎｔ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｓｏｌｉｄ ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ （ｓｏｌｕｔｉｏｎ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ｃｏｏｌｉｎｇ ｒａｔｅ）， ａｇｉｎｇ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ （ａｇｉｎｇ ｔｅｍｐｅｒａｔｕｒｅ， ａｇｉｎｇ ｔｉｍｅ）， ｃｒｙｏｇｅｎｉｃ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ ｗｅｒｅ ａｎａｌｙｚｅｄ， ａｎｄ ｔｈｅｎ ｉｎ ｖｉｅｗ ｏｆ ｔｈｅｓｅ ｒｅｓｅａｒｃｈ ｓｔａｔｕｓ， ｓｅｖｅｒａｌ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｎ ｔｈｅ ｆｕｔｕｒｅ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｔｒｅｎｄ ｗｅｒｅ ｐｕｔ ｆｏｒｗａｒｄ， ｆｏｒ ｙｏｕｒ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ ａｎｄ ｒｅｆｅｒｅｎｃｅ Ｇｕｉｄｅ．Keywords: ＴＣ４ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ； ｈｅａｔ ｔｒｅａｔｍｅｎｔ； ｐｒｏｃｅｓｓ近些年来我国对TC4钛合金，在热处理的工艺研究上，取得了一些比较大的成果，TC4钛合金因此被广泛的应用到了汽车、航空航天、化工、船舶等一些行业。
TC4钛合金棒材挤压拉拔的金相组织和力学性能演变过程探究
TC4钛合金棒材挤压拉拔的金相组织和力学性能演变过程探究1. 前言- 研究背景与意义- 国内外研究现状概述- 研究方法和内容简介2. TC4钛合金材料与试样制备- TC4钛合金材料特征介绍- 试样制备过程- 金相试样的制备和观察3. 挤压和拉拔工艺及其影响- 挤压工艺条件和过程- 拉拔工艺条件和过程- 工艺中对金相组织和力学性能的影响4. 金相组织和力学性能分析- 挤压、拉拔前后的金相组织比较- 不同挤压、拉拔工艺条件下的金相组织及力学性能- 受力状态下的力学性能表现和分析5. 结论与展望- 实验结果和分析总结- 研究过程中存在的问题- 展望今后的研究方向和应用前景第一章前言近年来，随着各行业对于高强度轻量化材料需求的日益增长，钛合金成为其中的热门材料。
TC4钛合金具有良好的力学性能，与具有良好耐腐蚀性能的不锈钢相比，其比强度高、比重轻、耐磨性好等特点越发突出，因此在航空、航天、机械制造、医疗器械、汽车工业等领域被广泛应用。
然而，制造高品质的TC4合金材料仍然是技术难题，其生产过程中一些缺陷的存在会影响材料的力学性能和可持续使用寿命。
目前，挤压和拉拔技术被广泛应用于钛合金材料的加工中。
这些加工技术的关键性能依赖于TC4钛合金的组织与力学性能变化的控制。
因此，钛合金棒材的挤压和拉拔变形机制和相关的金相组织和力学性能演变的研究变得极为重要。
本文的研究目标是对TC4钛合金棒材在挤压和拉拔工艺中的金相组织和力学性能变化进行深入的探究与分析。
本研究将揭示挤压和拉拔工艺条件下TC4合金的变形机制、金相组织和力学性能的演化规律，对于挤压和拉拔工艺的优化和TC4合金在各个行业的应用具有指导意义。
第二章 TC4钛合金材料与试样制备2.1 TC4钛合金材料特征介绍TC4钛合金是一种α+β型钛合金，组成为Ti-6Al-4V。
该材料具有较高的强度、刚性和良好的耐腐蚀性能，同时密度较低，是一种轻量化高强材料。
由于这些优良的性能，TC4合金广泛应用在飞机、汽车、医疗器械、航天器件等领域。
TC4钛合金板材高温热拉伸性能的研究
2019年11期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and ApplicationTC4钛合金板材高温热拉伸性能的研究*丁嘉健，刘家和，杨展铭，席彬彬，邓沛然，邵威（上海工程技术大学材料工程学院，上海201620）TC4钛合金是一种（α+β）型钛合金，其综合性能优良，常作为重要零部件应用于航空、航天等领域[1-2]。
在钛合金的应用中，板料成形尤其是薄板成形一直是成形领域的难点。
钛合金材料的屈强比高，板材室温下塑性变形范围窄小，成形困难，回弹严重，薄板成形的难度更大，所以一般需要采用热成形加工[3-5]。
国外学者对TC4钛合金板料在高温下深拉深的失效和成形性进行了研究，发现失效部位发生在成形零件的颈部和壁部，同时指出钛合金很难在室温到150℃范围内拉深，最大拉深比在400℃下达到1.8，但是仍然比其他结构的合金小，受设备因素，该研究未能使研究温度提高到400℃以上，所以钛合金的高温成形性能以及失效类型并未得到更充分的研究，更高温度条件下的钛合金板料热成形性能值得期待。
本课题通过在更高温度条件下进行材料的热拉伸研究，以期掌握材料的热成型的温度范围，为实际生产和科学研究提供参考。
1实验1.1实验材料实验材料采用高强度TC4钛合金板料，厚度为0.8mm 。
室温下抗拉强度1100MPa 左右，延伸率δ5为10%。
化学成分见表1。
1.2实验设备及方法实验用式样尺寸具体参数如图1所示，使用的设备为Gleeble-3800热力模拟压力机。
Gleeble 热力模拟试验机是一种物理模拟试验装置，在物理模拟中利用小试样在试验装置上再现材料在制备或热加工过程中的受热或同时受热与受力的物理过程，充分而精确地揭示材料在热加工过摘要：采用了Gleeble 3800热模拟机，对TC4钛合金进行了等温拉伸实验，研究了TC4钛合金在温度为20℃，300℃，600℃，700℃，800℃，应变速率在0.004s -1条件下的高温拉伸变形情况。
TC4钛合金高温拉伸力学性能研究和组织演变
南京航空航天大学硕士学位论文TC4钛合金高温拉伸力学性能研究和组织演变姓名：蔡云申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：童国权20090101南京航空航天大学硕士学位论文I摘 要TC4钛合金属于αβ+型钛合金，该合金比强度高，耐腐蚀性好，热稳定性好等优点，被广泛应用于航空航天等工业中，此外在汽车工业、体育和医学等民用领域也有应用。
由于钛合金的组织和性能对变形参数比较敏感，适合其加工的参数范围比较小，所以研究不同条件下的变形参数，为TC4钛合金材料的热加工工艺和成形工艺提供了科学的依据。
本文采用对TC4钛合金进行高温超塑性拉伸等实验的方法，系统地研究了TC4钛合金的超塑性变形行为。
研究了不同工艺参数(变形速率、变形温度、变形量)下，拉伸变形的真实应力—应变曲线的变化规律；分析了热变形参数对该合金高温塑性变形过程中流变应力和延伸率的影响规律；讨论影响m 值的因素。
总结出了TC4钛合金最佳超塑温度在900℃附近，最佳变形速率在9.8E-4s -1附近，最大延伸率为789%。
延伸率随温度的升高是先增加后减小，随应变速率的增加是先增加后减小。
应力随温度增加而减小，随应变速率的增加而增加。
采用恒应变速率法和速度突变法对m 值进行求解，求得TC4钛合金的m 值分别为0.54和0.55，并且得到不同变形温度下的本构关系。
借助光学显微镜作为分析检测手段，定性的探讨热变形参数对TC4钛合金微观组织和性能的影响规律，对TC4钛合金微观组织结构演化、超塑性变形机制及断裂机制等进行了深入的研究，较系统地研究了变形参数对组织的影响规律。
分析了TC4钛合金高温时变形温度、变形量、变形速率对组织的影响规律，随变形温度的升高，组织结构发生变化，α相体积分数减小，晶粒尺寸长大。
应变速率较慢晶粒长大严重，随应变速率增加，变形过程中动态再结晶加剧，晶粒出现细化，变形区晶粒长大不明显。
随变形量的增加，再结晶、晶粒粗化明显。
高温时TC4钛合金断口形貌对温度和应变速率十分敏感，高温低速时是典型韧性断裂。
TC4钛合金高温拉伸力学性能研究和组织演变
南京航空航天大学硕士学位论文TC4钛合金高温拉伸力学性能研究和组织演变姓名：蔡云申请学位级别：硕士专业：材料加工工程指导教师：童国权20090101南京航空航天大学硕士学位论文I摘 要TC4钛合金属于αβ+型钛合金，该合金比强度高，耐腐蚀性好，热稳定性好等优点，被广泛应用于航空航天等工业中，此外在汽车工业、体育和医学等民用领域也有应用。
由于钛合金的组织和性能对变形参数比较敏感，适合其加工的参数范围比较小，所以研究不同条件下的变形参数，为TC4钛合金材料的热加工工艺和成形工艺提供了科学的依据。
本文采用对TC4钛合金进行高温超塑性拉伸等实验的方法，系统地研究了TC4钛合金的超塑性变形行为。
研究了不同工艺参数(变形速率、变形温度、变形量)下，拉伸变形的真实应力—应变曲线的变化规律；分析了热变形参数对该合金高温塑性变形过程中流变应力和延伸率的影响规律；讨论影响m 值的因素。
总结出了TC4钛合金最佳超塑温度在900℃附近，最佳变形速率在9.8E-4s -1附近，最大延伸率为789%。
延伸率随温度的升高是先增加后减小，随应变速率的增加是先增加后减小。
应力随温度增加而减小，随应变速率的增加而增加。
采用恒应变速率法和速度突变法对m 值进行求解，求得TC4钛合金的m 值分别为0.54和0.55，并且得到不同变形温度下的本构关系。
借助光学显微镜作为分析检测手段，定性的探讨热变形参数对TC4钛合金微观组织和性能的影响规律，对TC4钛合金微观组织结构演化、超塑性变形机制及断裂机制等进行了深入的研究，较系统地研究了变形参数对组织的影响规律。
分析了TC4钛合金高温时变形温度、变形量、变形速率对组织的影响规律，随变形温度的升高，组织结构发生变化，α相体积分数减小，晶粒尺寸长大。
应变速率较慢晶粒长大严重，随应变速率增加，变形过程中动态再结晶加剧，晶粒出现细化，变形区晶粒长大不明显。
随变形量的增加，再结晶、晶粒粗化明显。
高温时TC4钛合金断口形貌对温度和应变速率十分敏感，高温低速时是典型韧性断裂。
钛合金TC4零件的加工工艺研究
钛合金TC4零件的加工工艺研究摘要】本文介绍了钛合金材料基本特性,并着重从零件加工方面介绍了钛合金TC4切削加工的特点、加工技巧以及加工过程中的注意事项。
【关键词】钛合金加工化学中图分类号：TH161文献标识码：Ａ文章编号：ISSN1004-1621（2020）07-051-02前言近些年，随着军用装备的研发与制造不断向着轻便、灵活方向发展，为了满足战斗装备对战斗性能要求，除了采用先进的设计技术外，还必须采用性能优良的材料以及先进的工艺制造技术，其中提高钛合金零件的选用、提高先进钛合金应用水平也是措施之一。
钛合金TC4材料具有强度高、热强度高、抗蚀性好、低温性能好、化学活性大、导热弹性小等优点，故近年来随着航空航天的飞速发展，钛合金TC4零件在航空航天领域的使用范围逐年增长，所占比例逐渐增大。
但TC4的切削性能较差，影响TC4零件的加工质量和效率。
一、钛合金TC4材料加工特性分析通过对8个批次（1000件）TC4材料的零件加工研究，掌握钛合金TC4的加工性较差的主要表现为：切削刀具寿命短；切削过程温度高；同等面积相对切削力大；易出现冷硬现象。
并针对其特点进行了原因分析：(1)切削刀具寿命短：由于钛合金TC4对刀具材料的化学亲和性强，在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下，刀具很容易产生粘结磨损,尤其在车削钛合金TC4时，有时前刀面的磨损甚至比后刀面更为严重。
若TC4原材料毛坯经过模锻、自由锻、冲压等方法加工后，形成硬而脆的不均匀外皮，极易造成崩刃现象，使得切除硬皮成为钛合金TC4加工中最困难的工序。
另外钛合金TC4材料的导热系数低。
切屑面与前刀面的接触长度极短，切削时产生的热不易传出，集中在切削变形区和切削刃附近的较小范围内，加工时切削刃刃口处会产生极高的切削温度，也会大大缩短刀具寿命。
(2)切削过程温度高：由于钛合金TC4的导热系数很小，切屑与前刀面的接触长度极短，切削时产生的热不易传出，集中在切削区和切削刃附近的较小范围内，切削温度很高。
弹性磁极磨头磁力研磨TC4_钛合金的工艺优化
弹性磁极磨头磁力研磨TC4钛合金的工艺优化*任 泽1， 朱永伟1， 董彦辉1， 盛 鑫1， 王科荣1,2（1. 南京航空航天大学 机电学院， 南京 210016）（2. 金华职业技术学院 机电工程学院，浙江 金华 321016）摘要 尽管磁力研磨具有随形加工特性，但使用小磨头磁力研磨大扭曲度工件时，磨头在工件不同位置处的间隙差异，给磁力研磨加工带来了挑战。
为了改善磁力研磨的加工表面质量，进一步减小工件间隙差异对表面粗糙度的影响，设计了一种以聚氨酯弹性体为磁极载体的弹性磁极磨头，对其磁场进行仿真分析并验证。
在试验中使用黏结法制备的金刚石磁性磨料，比较不同加工间隙下聚氨酯弹性磁极磨头与普通磁极磨头的研磨加工性能，探索主轴转速、进给速度和磨料粒度对钛合金表面粗糙度的影响规律。
结果表明：在工艺参数相同的情况下，聚氨酯弹性磁极磨头的加工性能优于普通磁极磨头的；使用聚氨酯弹性磁极磨头，在主轴转速为800 r/min ，加工间隙为2.0 mm ，进给速度为5 mm/min ，磨料粒径范围为62～90 μm 时，磁力研磨加工效果最优，经过12 min 的研磨加工，TC4钛合金的表面粗糙度R a 从最初的0.350 μm 降至0.039 μm ，表面粗糙度改善率达到89%。
试验结果验证了聚氨酯弹性层的弹性及仿形特性对TC4钛合金加工表面质量的提升作用。
关键词 磁力研磨；钛合金；微观形貌；表面粗糙度中图分类号 TG58；TG74 文献标志码 A 文章编号 1006-852X(2023)02-0257-08DOI 码 10.13394/ki.jgszz.2022.0101收稿日期 2022-06-30 修回日期 2022-08-24与传统金属材料相比，钛合金具有比强度高、耐热耐腐蚀、生物相容性好等优点，已被广泛应用于航空航天、海洋工程、军事和医疗等领域[1-3]。
但是，钛合金的弹性模量低，导热性较差[4]，使用传统方法磨削加工钛合金的过程中易出现工件烧伤和刀具磨损现象，难以获得高精度表面。
tc4钛合金板材热轧处理工艺改进研究
I 行业发展 ndustry development
TC4 钛合金板材热轧处理工艺改进研究
1 试验原材料及过程 本 文 试 验 所 用 材 料 为 TC4 钛 合 金 板 材， 规 格 为
100mm×30mm×9mm 的板材，将原材料放入电阻加热炉中升温 加热处理，在温度 800℃～ 1000℃和压下量为 20%、40% 条件下 轧制 TC4 钛合金，轧辊辊径为 200mm，将轧制成的 TC4 钛合金 板材若干份进行工艺试验，用蔡司 Axio Observer 光学显微镜进 行 TC4 钛合金板材显微组织观察。
在钛合金板材生产工艺中，温度是影响板材质量和性能的 另一重要指标，也是确定最终热轧处理工艺的重要参数。温度对 TC4 钛合金板材的影响极为明显，主要表现在对 TC4 钛合金板 材内部显微组织和性能的影响。因此，在确定钛合金制作工艺时 对温度的预测和控制尤为重要。本文统计了在不同工艺中单道 次试验扎后表面温度变化规律，得出在相同压下量下表面温度 随着热轧温度升高而逐渐升高 ；在相同热轧温度下，随着压下 量增加，实测表面温度逐渐降低。经过理论仿真计算后，实测表 面温度与理论仿真计算的表面温度曲线具有一致的变化规律， 二者的误差较小，说明本次选用的热轧处理工艺是合理的。 2.4 热轧处理工艺改进
2 试验结果与分析 2.1 热轧试验结果
本次试验分别在 20% 和 40% 压下量进行不同工艺单道次实 测轧制力试验。在 20% 压下量和 800℃温度条件下，获得实测轧 制力为 252kN ；在 20% 压下量和 850℃温度条件下，获得实测轧 制力为 221kN ；在 20% 压下量和 900℃温度条件下，获得实测轧 制力为 197kN ；在 20% 压下量和 950℃温度条件下，获得实测轧 制力为 146kN ；在 20% 压下量和 1000℃温度条件下，获得实测 轧制力为 99kN。在 40% 压下量和 800℃温度条件下，获得实测轧 制力为 425kN ；在 40% 压下量和 850℃温度条件下，获得实测轧 制力为 405kN ；在 40% 压下量和 900℃温度条件下，获得实测轧 制力为 350kN ；在 40% 压下量和 950℃温度条件下，获得实测轧 制力为 333kN ；在 40% 压下量和 1000℃温度条件下，获得实测 轧制力为 262kN。在 20% 压下量条件下，分别在 800℃、850℃、 900℃、950℃和 1000℃条件下获得不同工艺单道次扎后表面温 度分别为 660℃、695℃、760℃、826℃和 929℃ ；在 40% 压下量 条件下，分别在 800℃、850℃、900℃、950℃和 1000℃条件下获
tc4钛合金电流辅助微成形电致塑性效应与工艺
•TC4钛合金概述•电流辅助微成形技术•电致塑性效应研究目•TC4钛合金电流辅助微成形工艺研究•总结与展望录TC4钛合金概述具有高的强度、刚度和韧性，适用于各种高负载结构件。
优异力学性能良好的耐腐蚀性低的密度对大气、海水等环境具有良好的稳定性，适用于恶劣环境下的应用。
相对于其他金属材料，TC4钛合金具有较低的密度，有利于减轻结构重量。
030201TC4钛合金的特性和应用通过高温高压下的塑性变形，获得所需形状和性能的钛合金构件。
锻造将钛合金锭通过高压轧机进行多次轧制，得到所需厚度的板材。
轧制利用切削、钻孔等机械手段对钛合金进行精确加工。
机械加工TC4钛合金的传统加工方法在微成形过程中，尺寸效应显著，材料变形行为和力学性能与宏观尺度下存在较大差异。
尺寸效应微成形构件对表面质量要求较高，传统加工方法难以满足要求，需要探索新的加工工艺。
表面质量随着构件尺寸的减小，加工精度控制难度增加，需要解决精度与效率之间的平衡问题。
精度控制TC4钛合金微成形的挑战电流辅助微成形技术当电流通过金属材料时，其内部晶粒结构和力学性能发生变化，呈现出塑性降低的现象，称为电致塑性效应。
电致塑性效应在微成形过程中，通过施加电流，利用电致塑性效应降低TC4钛合金的变形抗力，提高材料的成形性能。
电流辅助作用电流辅助微成形的基本原理位错运动促进电流的辅助作用可以促进TC4钛合金内部的位错运动，降低变形抗力，有利于微成形的进行。
晶粒细化电流作用下，TC4钛合金内部的晶粒结构发生变化，晶粒得到细化，有助于提高材料的塑性和强度。
热激活过程电流通过材料时会产生焦耳热效应，使得材料局部加热，进一步降低塑性变形抗力。
电流对TC4钛合金的塑性影响提高成形精度通过电流的辅助作用，可以改善材料在微成形过程中的流动性能，提高成形的精度和稳定性。
拓宽工艺窗口电流辅助微成形技术扩大了TC4钛合金的微成形工艺窗口，使得更复杂的微型零件能够得以实现。
降低成形力利用电致塑性效应，电流辅助微成形能够显著降低TC4钛合金的变形抗力，减少成形过程中的力和能耗。
TC4钛合金加长薄壁锥形筒件工艺分析及数控编程毕业论文
TC4钛合金加长薄壁锥形筒件工艺分析及数控编程毕业论文一、题目TC4钛合金加长薄壁锥形筒件工艺分析及数控编程二、指导思想和目的要求针对TC4钛合金加长薄壁锥形筒件难加工问题，文中介绍了TC4钛合金加长薄壁锥形筒件的制造工艺及数控编程。
在其研制过程中，设计了大倍径加长镗刀杆、坐标转换工装及电子束焊接工装，并将坐标转化工装及公差借用法成功应用于TC4钛合金加长薄壁锥形筒件的研制,生产出达到精度要求的合格零件产品。
本零件属于薄壁筒件，加工要求比较苛刻，材料是钛合金，也属于难加工材料，所以本次加工的一些方法会与常规方法有所不同，以保证零件的精确度要求。
三、主要技术指标1.对于薄壁的加工，保证在除去90%以上毛料的情况下保证精度使零件不发生变形；2.钛合金材料难切削，在加工时要保证零件表面粗糙度；3.保证锥孔长度352mm；4.带角度回转体，端面与底面成5.8°；5.喉口尺寸精度要求高，保证锥度7.88°锥孔长352mm的薄壁锥形筒件普车后喉口直径为φ29.1+0.2 0。
四、进度和要求第一阶段：查阅有关钛合金薄壁类的相关资料完成开题报告；(第1-2周) 第二阶段：仔细阅读研究钛合金薄壁类相关资料，使用CATIA实体建模以及数控加工模块；(第3-5周)第三阶段：对所选钛合金薄壁类进行材料和工艺分析，以及刀具一些参数的设定；(第6-7周)第四阶段：对零件进行实体建模；(第10-11周)第五阶段：对零件在加工模块进行粗精加工，设定参数，走刀路线，得出最终零件；(第12-13周)第六阶段：数控加工仿真与优化，完成论文。
(第14-15周)第七阶段：答辩准备(第16周)五、主要参考书及参考资料[1]王树鹏，刘献礼.复合材料和钛合金的切削加工[J].航空制造技术，2008（23）：56-60.[2]潘世晓.MIKRON高性能五轴联动加工中心在钛合金叶轮加工上的应用[J].航空制造技术，2011（13）：95-97.[3]吴明友.数控加工自动编程—CATIA V5详解[M].北京：清华大学出版社，2008.[4]王志厚．薄壁零件加工中防止变形的措施[J]．宝成技术，1991(2)：20-71.[5] 郑联语，汪叔淳.薄壁零件数控加工工艺质量改进方法[J].航空学报，2001,22（5）：424.[6]卫雄飞,潘宏侠.铝合金薄壁件高速加工的切削力和工艺研究[J].成组技术与生产现代化,2009，26（2）:53-56.[7]武凯.航空薄壁件加工变形分析与控制[D].南京：南京航空航天大学，2002.[8] 余英良.数控加工编程及操作[M].北京：北京高等教育出版社，2004.[9] 古文生.数控机床及应用[M].北京：电子工业出版社，2002.[10]瘐晋.金属钛的性能、发展与应用[J].有色设备，2003（4）：16-21.[11]文华里.世界钛生产技术与钛用途开发新动向[J].轻金属,1997(8):4-7.[12]金红.民用钛合金的发展前景和方向[J].钛工业进展,1998(4):6-7.[13]庞为.机匣制造技术[M].北京：科学出版社，2002.[14]任敬心,康仁科.难加工材料的磨削[M].北京：国防工业出版社，1999.[15]张喜燕,赵永庆,白晨光.钛合金及应用[M].北京：化学工业出版社，2005.[16]邓文英，郭晓鹏.金属工艺学[M].北京：高等教育出版社，2008.[17]杜君文，邓广敏.数控技术[M].天津：天津大学出版社，2002.[18]董玉红.数控技术[M].北京：高等教育出版社，2004.学生程岩松指导教师任军学系主任魏生民摘要针对某飞机TC4钛合金加长薄壁锥形筒件难加工问题，文中介绍了TC4钛合金加长薄壁锥形筒件的制造工艺及数控编程。
钛合金TC4锻造工艺研究
钛合金TC4锻造工艺研究发布时间：2023-02-20T06:05:48.216Z 来源：《建筑实践》2022年10月19期作者：刘飞任辉刘艳春[导读] 钛合金具有质量轻、比强度高、耐热性好、抗腐蚀性好等优点刘飞任辉刘艳春内蒙古北方重工业集团有限公司内蒙古包头市 014030摘要：钛合金具有质量轻、比强度高、耐热性好、抗腐蚀性好等优点，在国防军工和国民经济中被广泛应用。
但在锻件生产过程中，由于TC4材料组织在变形过程中对变形温度和变形程度极为敏感，容易出现大批量高低倍组织不合格的现象，进而影响钛合金材料的塑性和高温强度，这些不合格组织如粗大晶粒、魏氏组织等对于宇航军工产品来说是致命的隐，因此近些年来有效控制TC4锻件的组织成为研究热点。
本文主要对钛合金TC4锻造工艺进行了简单的探讨，以供相关人员参考。
关键词：TC4钛合金；锻造；工艺研究引言随着塑性成形加工技术的不断发展，市场对锻件产品质量要求不断提高，了解和掌握生产加工工艺对产品质量的影响，并通过控制工艺参数来提高产品质量是非常重要的。
其中，锻造是塑性变形中的一种代表性工艺，通过对锻件进行反复的镦粗拔长使锻件产生较大的变形、累积较大应变，主要目的是细化晶粒、消除锻件内部缺陷、提高锻件性能，总体上使合金材料的组织性能得到改善，并且锻件的内部组织、力学性能和服役寿命均超过了铸件。
然而锻件在锻造过程中容易产生裂纹并影响锻件的合格率，而损伤值的大小是衡量锻件塑性变形过程中裂纹出现几率的指标，当锻件损伤值达到临界值时裂纹萌生。
因此，了解不同锻造工艺参数下的损伤值，对保证锻件成形质量、提升锻件在服役期间的可靠性具有重要意义。
1、TC4钛合金的概述钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V，属于(α+β)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。
（1）钛合金的热导率低。
钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10，TC4的热导率l=7.955W/m·K。
（2）钛合金的弹性模量较低。
TC4-DT钛合金锻件组织与拉伸性能研究
TC4-DT钦合金锻件所用原材料均使用西部
+ 730°C , 130 min, 空冷。
超导公司生产的0380 mm棒材，原材料化学成分 和高、低倍相片分别见表1和图1。从图1可以
2 组织与拉伸性能结果分析
看出，钦合金原材料高倍组织为等轴组织，原材料 2.1 TC4-DT钦合金锻件低倍组织分析
低倍组织均匀，无冶金缺陷，符合相关标准，可正
图2为3种工艺生产的TC4-DT钦合金锻件
常投产使用。TC4-DT钦合金原材料相变点参照
低倍相片，低倍试样均取自TC4-DT钦合金锻件
HB 6623. 1一1992埣火金相法测得，将TC4-DT钦
的相同位置。从图2可以看出，3种工艺生产的
表1 TC4-DT铢合金原材料化学成分（质呈分数，％）
Table 1 Chemical composition of TC4-DT titanium alloy raw material (mass fraction, %)
(c)工艺3
TC4-DT钦合金锻件低倍组织均为清晰晶组织，无 冶金缺陷，均符合相关技术标准。但也可以看出 3种工艺所生产的TC4-DT钦合金锻件低倍也存 在一定差异。
工艺1中TC4-DT钦合金锻件低倍组织不均 匀，且在低倍试样心部清晰可见锻造流线。这主 要是因为工艺1自由锻造火次较少，在保证总变 形量的前提下，每火次变形量较大，梁类锻件各部 分截面不同，受力不均导致组织不均匀。锻件心 部由千大的变形量，发生动态再结晶，从而使得组 织细化，局部应力集中导致出现锻造流线。
型梁类模锻件，本文主要研究锻造工艺参数对
-30'C; 模锻2火，锻造温度为Tr, - 30°C。工艺
TC4-DT钦合金锻件组织和拉伸性能的影响。
钛合金线材半无模拉拔变形规律及其控制
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TC4钛合金拉拔工艺探索
TC4钛合金拉拔工艺探索摘要：通过对TC4钛合金棒线材冷拉拔加工过程展开研究，选择合理的冷拉拔加工工艺参数，实现了TC4钛合金室温下的冷拉拔生产。
关键词：TC4钛合金冷拉拔加工工艺参数前言：钛合金具有的良好的耐蚀、比强度、无磁性及高低温性能等特点成为令人瞩目的高性能新材料，二十世纪五十年代以后在军用和民用领域应用都极具活力。
在航空航天领域，钛和其合金主要用于航空航天和军事工业上面，钛在航空航天上的应用约占钛总产量的70%左右：在民用方面，高尔夫球头、民用自行车、各种钛制容器（压力容器，化学、电镀液槽）等也进入了人们的生活：医学领域，医用钛合金无毒质轻、比强度高。
具有的极好的生物相容性和耐腐蚀性，也是较为理想的医用金属材料、可用于作植入人体的植入物等。
此外，建筑行业、农业和畜牧业、核工业、军械方面、汽车行业都出现了良好的发展势头。
TC4（Ti-6Al-4V)钛合金是上世纪五十年代发展起来的一种中等强度α+β两相型钛合金，它含有6%α稳定元素铝和4%β稳定元素钒。
该合金凭借其高强度、高的比强度和良好的高温蠕变性等优异的的综合性能，成为航空航天工业中重要的结构材料。
这种合金不仅室温抗拉强度极高，而且在高温下也具有较高的抗拉强度。
TC4（Ti-6Al-4V)钛合金是各种钛合材料中应用最广泛的一种双相型钛合金，它具有优良的综合性能、良好的工艺塑性、超塑性和耐腐蚀性，适用于各种压力加工成形及各种方式的焊接和机械加工，同时对热应力也存在一定的敏感性TC4钛合金的室温强度高，在150-350℃间具有较好的耐热性。
此外，还具有良好的焊接性，焊后不作任何处理即可使用，也可以通过焊后固溶处理和时效处理进一步获得强化。
TC4钛合金连接件作为钛合金应用的重要手段，有着简化部件整体加工工序、提高材料利用率、降低成本、减轻结构重量、提高生产效率等方面的优势。
在汽车领域中用钛丝制成的弹簧可减重50% ；钛合金线材制成的铆钉连接件已普遍应用于航空航天飞机上；在海水养殖方面，用钛丝织成的养殖网使用15年后仍毫无损坏，且无毒不污染环境；在工具、连接件方面，钛丝用作钛屋顶连接用螺丝、穿孔螺栓的大量应用，其线材作为焊丝的应用领域也进一步扩大，近年在国内已形成一个稳定的市场，此外还广泛应用于食品化工、舰艇、移动电话天线及饰品等领域。
TC4钛合金压紧杆断裂分析研究
TC4 钛合金压紧杆断裂分析研究摘要本文主要针对TC4 钛合金压紧杆断裂原因展开研究，通过实验分析、现场调查和分析测试等手段，探究了断裂原因，对加强设计和制造提出了建议。
实验结果表明，在TC4 钛合金压紧杆中，孔洞和裂纹是主要的断裂因素，同时大幅度的应力也是造成断裂的重要因素。
关键词：TC4 钛合金，压紧杆，断裂分析正文1.简介TC4 钛合金是一种高强高韧材料，在航空航天、军事、汽车等领域得到广泛应用。
随着技术的发展和工艺方法的改进，TC4 钛合金的制造难度逐渐降低，其使用范围不断扩大，尤其是在航空领域中，TC4 钛合金已成为重要的材料。
在TC4 钛合金的制造和使用中，压紧杆是一个非常重要的部件。
它主要用于机械连接和强化材料的强度。
然而，随着使用时间的增加，压紧杆会出现断裂现象，这对于整个系统的使用安全造成了威胁。
因此，对于TC4 钛合金压紧杆断裂的原因进行彻底的分析和研究，对于提高其使用寿命和可靠性具有重要的意义。
本文通过实验和理论分析，探究了TC4 钛合金压紧杆的断裂机理，以及设计和制造方面需要注意的问题。
通过本研究的结果，针对TC4 钛合金压紧杆的断裂问题提出了有效的解决方案，从而能够提高其使用寿命和可靠性。
2.实验方法本研究采用以下的实验方法：（1）压缩试验：对于TC4 钛合金压紧杆进行压缩试验，探究其断裂时的应力和应变变化。
（2）扫描电子显微镜分析：采用扫描电子显微镜对断裂面进行观察和分析，探究断裂面的形状和特征。
（3）现场检查和分析测试：对于现场的TC4 钛合金压紧杆进行检查和分析测试，探究可能存在的设计和制造缺陷。
3.实验结果和分析通过实验和分析，得到了以下结论：（1）孔洞和裂纹是断裂的主要原因：在实验和现场测试中，发现了大量的孔洞和裂纹，在压紧杆的应力过大时，这些孔洞和裂纹容易扩大，最终导致断裂。
（2）应力是造成断裂的重要因素：在压缩试验中，高应力下，TC4 钛合金压紧杆的变形和本构关系是非线性的，当应力超过材料的极限时，就会发生断裂现象。
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TC4钛合金拉拔工艺探索摘要：通过对TC4钛合金棒线材冷拉拔加工过程展开研究，选择合理的冷拉拔加工工艺参数，实现了TC4钛合金室温下的冷拉拔生产。
关键词：TC4钛合金冷拉拔加工工艺参数前言：钛合金具有的良好的耐蚀、比强度、无磁性及高低温性能等特点成为令人瞩目的高性能新材料，二十世纪五十年代以后在军用和民用领域应用都极具活力。
在航空航天领域，钛和其合金主要用于航空航天和军事工业上面，钛在航空航天上的应用约占钛总产量的70%左右：在民用方面，高尔夫球头、民用自行车、各种钛制容器（压力容器，化学、电镀液槽）等也进入了人们的生活：医学领域，医用钛合金无毒质轻、比强度高。
具有的极好的生物相容性和耐腐蚀性，也是较为理想的医用金属材料、可用于作植入人体的植入物等。
此外，建筑行业、农业和畜牧业、核工业、军械方面、汽车行业都出现了良好的发展势头。
TC4（Ti-6Al-4V)钛合金是上世纪五十年代发展起来的一种中等强度α+β两相型钛合金，它含有6%α稳定元素铝和4%β稳定元素钒。
该合金凭借其高强度、高的比强度和良好的高温蠕变性等优异的的综合性能，成为航空航天工业中重要的结构材料。
这种合金不仅室温抗拉强度极高，而且在高温下也具有较高的抗拉强度。
TC4（Ti-6Al-4V)钛合金是各种钛合材料中应用最广泛的一种双相型钛合金，它具有优良的综合性能、良好的工艺塑性、超塑性和耐腐蚀性，适用于各种压力加工成形及各种方式的焊接和机械加工，同时对热应力也存在一定的敏感性TC4钛合金的室温强度高，在150-350℃间具有较好的耐热性。
此外，还具有良好的焊接性，焊后不作任何处理即可使用，也可以通过焊后固溶处理和时效处理进一步获得强化。
TC4钛合金连接件作为钛合金应用的重要手段，有着简化部件整体加工工序、提高材料利用率、降低成本、减轻结构重量、提高生产效率等方面的优势。
在汽车领域中用钛丝制成的弹簧可减重50% ；钛合金线材制成的铆钉连接件已普遍应用于航空航天飞机上；在海水养殖方面，用钛丝织成的养殖网使用15年后仍毫无损坏，且无毒不污染环境；在工具、连接件方面，钛丝用作钛屋顶连接用螺丝、穿孔螺栓的大量应用，其线材作为焊丝的应用领域也进一步扩大，近年在国内已形成一个稳定的市场，此外还广泛应用于食品化工、舰艇、移动电话天线及饰品等领域。
综上所述，钛合金棒线材有巨大的市场潜力，研究钛合金棒线材生产加工有很广阔的发展前景。
一、TC4（Ti-6Al-4V)钛合金的化学成分及其特点TC4含钛(Ti) 余量,铁(Fe)≤0.30,碳(C)≤0.10,氮(N)≤0.05,氢(H)≤0.015,氧(O)≤0.20,铝(Al)5.5～6.8,钒(V)3.5～4.5TC4钛合金的名义成分为Ti-6Al-4V，实际生产中随着工艺操作的变动会有所误差，合金元素的高低及杂质含量多少都会影响材料的变形性能，此外材料在热变形过程中的氧化和吸氢吸氮也会影响材料的加工性能。
对经热拉拔变形后的TC4钛合金坯料进行成分分析，大多的TC4拉拔坯料成分中，Al、V元素含量比名义成分偏高，其中Al元素作为唯一有效的α型稳定元素，在高低温都起到强化基体的作用，同时还可以降低合金的比重，其含量的提高可以是材料强度提高。
Si元素则易在位错附近偏聚，从而有效阻止位错攀移，提高合金的抗蠕变性。
合金成分中未发现H、O等被视为有害的元素，证明材料的成分良好，有利于成形加工。
二、钛合金棒线材的生产方式钛合金棒线材的生产方式有多种，归纳起来有：旋锻、轧制、拉拔。
采用旋锻和轧制虽然生产率可以得到一定提高，但这两种工艺在进行成加工时难以保证产品的尺寸精度和表面质量，并且线材细化到一定程度后，采用拉拔工艺能获得更好的组织性能和表面精度。
在日本，钛加工材的生产则是采用钢铁加工设备进行，根据钛材固有的特性，在设备、工艺上不断改进，以提高生产率，改善加工钛材的尺寸精度及表面质量，满足不同用途的使用要求，但钢铁加工设备复杂，生产缺少了灵活性，不符合钛合金棒线材生产批量小品种多的特点；国内一些学者提出了辊模拉拔法。
其原理是靠施加在金属上的拉拔力带动轧辊转动来实现金属变形，主要特征面质量相对较差。
进一步提高拉轧线材的质量，则需要采用拉拔工艺，使材料在两向压应力单向拉应力状态下实现均匀连续的变形；Weiss和Kot在1969年提出了无模线拉拔的概念，其后有许多学者对此展开了研究工作，其原理是在材料的临界温度下变形从而减少材料变形的回弹量，提高尺寸稳定性，也避免了材料与模具之间剧烈的摩擦。
M.D.Naughton和P.Tieman前两年研究了无模线拉拔系统所要满足的工艺条件，不幸的是无模线拉拔所要求的材料具有良好的塑性，这与钛合金的变形特点相矛盾，且该方法的拉线速度太小、精度难以控制而不能满足工业生产的需求。
实际生产中一般采用的生产工艺流程为：盘条精整→检验→固溶处理→浸沾润滑涂层→烘干→拉拔→酸洗→精整→检验→固溶处理→浸沾润滑涂层→烘干→拉拔→酸洗→固溶处理→检验→包装→入库。
根据生产实践经验，在上述生产过程中，影响丝线材表面质量的关键工序是拉拔。
为了获得良好的钛合金线材质量，人们针对钛合金拉拔开展了大量的研究。
（一）改进加工工艺通过不断改进、完善钛合金线材的加工工艺，并采用各种新兴技术扩展钛合金丝线材产品的规格品种。
通过调整常规拉拔中拉模形状、模角ａ、道次压缩率、反拉力和润滑条件，对改善金属拉拔时出现裂纹、断裂等情况有一定作用；采用锟模拉伸可增加道次加工率、降低加工硬化程度，减少了退火次数，然而其线材尺寸不够细化；无模拉伸不需要拉模和润滑剂，变形率大，效率高，缺点是成品尺寸均匀性差，质量不稳定。
到目前为止人们还在努力寻找高效节能质优的钛合金线材生产工艺。
（二）改善组织目前大多数金属都可以通过细化晶粒增加强度、提高塑性，晶粒细化使材料的内界面增加，提高了晶界滑动、界内位错运动及扩散运动的能力，变形更加均匀协调，低温、高速变形条件下晶界滑动也能较大比例。
钛合金的超塑变形行为强烈依赖于晶粒尺寸，晶粒尺寸减小可使材料获得最佳的应变速率提高或变形温度降低，同时还可使材料在常温下具有优异的力学性能。
晶粒越细小，其比表面积越大，为晶界滑移提供了大量晶界，与此伴生的应力集中也增多，它们集中在晶界及其附近，从而导致晶内位错滑移也集中在晶界及其附近，起到了协调晶界滑移的作用；同时，晶粒越细小，等轴性越好，产生的空洞尺寸也越小、晶粒的滑了比较显著的成果，细化了组织，改善了塑性。
钛合金拉拔线坯料是经钛锭热轧成棒料得到的。
在金属热轧和冷轧过程中，出现的缺陷基本可以分为三类：横断面形状破坏，条材旋拧以及折痕。
线材在拉伸时，被加工金属以固定横断面坯料的形式喂入拉伸工具（拉模）的孔道，并通过孔道进行拉伸。
在拉伸过程特有的受力状态（一个拉伸和两个压缩主法线应力）下，会创造一种条件，在此条件下，被拉拔金属的塑性，与这些金属在各种其他压力加工过程中的塑性相比，会变得最小。
钛合金的拉伸塑性低，决定了要以不大的道次变形量进行连续拉伸过程。
这种现象不允许采用大的总变形率，还必须采用多次中间退火。
钛合金的导热系数小，弹性模量小，摩擦系数大，机械加工性不好。
钛在化学上是活性金属，在机械加工作用力和热效应的联合作用下，会产生冶金扩散导致金属熔敷而形成合金，从而粘附模具。
钛合金的热性能差及弹性模量小，使得其变形加工过程中的控制要求更为严格，应仔细控制变形量和变形的速度。
因此钛合金拉伸过程的特点是：在变形区的高压条件下，拉模表面与被加工制品之间强烈滑动，从而将润滑剂挤出，使金属粘附或者焊死在拉模表面上，擦伤线材表面，中断拉伸过程。
在此状态下，摩擦对偶（拉模-金属）的状态和润滑材料的质量都是特别重要的。
钛合金在热拉拔过程中变形抗力低，变形相对容易，线材表面质量和强度却得不到保证，冷拉拔则发生加工硬化，道次加工率一般不超过15%，当合金线材直径小于1mm时，道次加工率达到20-30%，并且需要进行中间真空退火来软化金属。
人们尝试通过添加氢、细化晶粒、在β相中加入具有高扩散系数的元素等方法提高钛合金的塑性，使之利于加工成形，其中细化晶粒对提高钛合金塑性是比较有效的方法，晶粒细化后晶界迁移、晶界滑移有利于塑性变形过程中的应力松弛，防止裂纹产生，协调滑移、抑制孪生，而且与晶粒转动相配合，有利于保持晶粒的等轴性，降低变形抗力。
为此人们采取了等径挤压、高压扭转、多道次轧制及压缩变形等大塑性变形方法，使材料在很大尺度范围内调节晶粒尺寸，工艺简单、成本低廉。
钛合金的性能呈现明显的各向异性，这与α相密排六方结构有直接关系，常六方晶体结构来说，这主要是密排六方结构金属的滑移和孪生系统在极图上分布不均匀，临界分剪切应力τc也有很大的不同。
在钛合金中，不同变形系统的τc 强烈依赖于间隙和置换元素的数量，因此，不同的合金在变形系统的激活方面有很大的区别，变形织构也随着合金成分轻微改变而变化。
Schwarzer和Singh对钛合金中的织构做了综述，通常地，那些允许晶体（<c+a>位错和全部孪生系统）在c轴上有分量的变形系统的τc要比纯<a>变形系统的τc要高。
尽管在钛单晶变形系统的激活和形变织构的演化方面已经做了大量研究，至于在多晶体应变中是哪种变形系统真正起作用的依然不清楚，<c+a>位错或孪生对带有<c>-分量的变形的影响程度也不清楚。
在对钛合金多晶体T40、T60和TC4的变形机制的研究中发现，不同的变形系统的激活所对应的临界分剪切应力τc各不相同，通过对比不同变形体系的临界分剪切应力的相对值τc，可以确定合金的主要变形方式。
钛及钛合金具有特殊的综合物理机械性能，其棒线材生产具有小批量、多品种的特点，不适宜采用钢铁及常用有色金属棒线材的大规模连轧工艺，设计合理的加工工艺，提高棒线材成品率及表面质量，可以降低生产成本和资源消耗，满足棒线材产品的生产应用。
国外对钛及钛合金热拉拔棒线材的加工技术做了较多研究，有关的变形机理也有很多探索，反观国内这方面的研究报道极少，而且工艺技术相对落后，要生产质优价廉的钛合金线材产品，需要提高在该领域的技术、装备水平和理论研究水平。
钛合金棒线材冷加工特性钛及钛合金具有特有的性质：在高温下有很大的化学活性；在许多腐蚀性介质中的耐蚀性；塑性稍低，强度高；在最适宜热变形的温度范围内，有着α+β/β的多晶形转变；同素异构晶体α和β有着重要的区别；导热性低等。
在钛及钛合金的半成品（板材、棒材、管材等）的生产工艺流程中，要考虑这些特点。
钛合金的棒线材加工一般采用先轧制后拉拔的方法，拔制过程又分为热变形和冷变形（温变形）。
钛合金在常温下具有高强度和低塑性，大部分加工过程是通过加热后制造成半成品。