工业纯钛管生产工艺探讨
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然而 ,生产实践告诉我们 ,尽管工业纯钛管的 市场前景看好 ,但由于工业纯钛管生产有一定难 度 ,特别是酸洗 、热处理及轧制工艺是否制订合 理 ,将对钛管质量和生产效率有直接影响 ,为此 , 如何有效制订各种生产工艺是一个值得探讨的课 题。
结构材料中是很高的 ,它的强度与钢材相当 ,但其 重量仅为钢材的 57 %。另外 , 钛管的耐热性很 强 ,在 500 ℃的大气中仍能保持良好的强度和稳 定性 。钛管还具有良好的耐低温性能 ,即使在 250 ℃的超低温下 ,它仍具有较高的冲击强度 ,可 耐高压抗震动 。
工业纯钛管的比强度 (强度与重量比) 在金属
3. 1 产品大纲 坯料规格 : 76mm ×7mm 成品规格 : 45mm ×1. 25mm(6M 定尺) 尺寸偏差 :ΔD ±0. 3mmΔS ±0. 18mm (协议要
求) 产品标准 : GB/ T3625 - 1995
3. 2 工艺流程的拟定 据资料介绍 ,生产工业纯钛管工艺流程如下
联系人 :徐鹤贤 高级工程师 四川江油 (621701) 四川川投长城特殊钢股份有限公司质量保证部 电话 : (0816) 3648795
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
(注 :以上工序根据产品规格和性能要求可进行增添 Βιβλιοθήκη Baidu减少 。)
对于在轧制之前采用镀铜工艺作润滑的钛管 坯来说 ,则在此工艺流程表面处理前增加一道去 铜工艺 。 3. 3 酸洗工艺的拟定
在工业纯钛管生产过程 ,酸洗是一道十分重 要的工序 ,切不可忽视 。因为钛管在热加工或热 处理过程中 ,在没有保护气氛的情况下会与炉气 中的氧等气体发生化学作用而生成氧化层 。钛管 表面生成的氧化层无论对于酸洗以后的各工序 , 还是对最终产品质量都是十分有害的 。如钛管带 着氧化层进行轧制 ,将会使管材产生缺陷 ,同时也 会因氧化层的存在 ,使氧化层压入到管材表面上 , 从而产生不能令人满意的表面 。直接影响到钛管 产品质量 、材料消耗 ,生产率及经济效益的好坏 。
对于 76mm ×7mm 工业纯钛管轧成 45mm ×1. 2mm 成品 ,其轧制工艺确定如下 :
76mm ×7mm → 51mm ×3mm → 48mm × 2mm → 45mm ×1. 2mm
需要说明的是 ,在轧制 51mm ×3mm 规格工 业纯钛管时 ,荒管内 、外壁应采用涂 MOS2 润滑剂 进行润滑 ,严禁采用氯化石腊作润滑剂 ,以防止轧 制过程中管子产生高温与氯离子引起反应 ,造成 管子基体腐蚀 。 3. 4 热处理工艺的拟定
2Ti + 6HF = 2TiF3 + 3H2
当在氢氟酸溶液中存在铁 、铜等金属离子时 , 则可加速钛的溶解 。
表 面 粗 糙 的 钛 管 最 容 易 与 冷 、热 稀 硝 酸 ( HNO3) 发生反应 :
3Ti + 4HNO3 + 4H2O = 3H4TiO4 + 4NO
3Ti + 4HNO3 + H2O = 3H2TiO3 + 4NO
表 1 氧化层厚度与退火温度的关系
退火温度 / ℃
氧化层颜色
氧化层厚度 / mm
< 200
银白色
极薄
～300
淡黄色
极薄
～400
金黄色
极薄
～500
由于纯工业钛管具有重量轻 、强度大 、耐热性 强 、耐腐蚀等许多优良特性 , 被誉为“未来的金 属”,是很有发展前途的一种新型结构材料 。
2 工业纯钛管的特点和应用
3 工业纯钛管生产工艺探讨
钛具有可塑性 。高纯钛的延伸率可达 50 ～ 60 % ,断面收缩率可达 70 ～80 %。
尽管高纯钛强度低 ,但纯工业钛中含有少量 杂质和添加合金元素可显著强化其机械性能 ,使 其强度可与高强度相比拟 。这就是说工业纯钛管 中 ,只要含有少量间隙杂质及其它金属杂质 ,就可 使其既具有高强度 ,又有适当的塑性 。
关键词 工业纯钛管 生产 工艺
1 概述
随着现代科学技术的迅猛发展和国民经济建 设的需要 ,各工业部门对各种钛管的需求量日益 增大 ,对钛管的规格 、技术要求也愈来愈高 。特别 是随着市场经济发展的需要 ,各行各业要求提供 更多各种规格的钛管 。虽然钛管的用途各有所 异 ,但对钛管的总体要求是一致的 ,即加工条件和 最终用途均要求钛管具备适于本用途所需的尺寸 规格 、精度和相应性能及表面光洁度等各项质量 指标 。钛管质量能否满足各用户单位对钛管提出 的各种要求 ,将直接关系到用户或加工工业的经 济利益和本单位的经济效益及信誉 。
制得以继续进行 。可见 ,在轧制过程中热处理是 不可缺少的一个重要工序 。
工业纯钛管在无保护气氛中退火将产生氧化 层 。其主要成份是二氧化钛 ( TiO2) 。
研究证明 ,在空气中钛的氧化反应小于 100 ℃时是很慢的 ,500 ℃时也只是表面被氧化 。随 着温度的升高 ,表面氧化层开始在钛中溶解 ,氧开 始向金属内部晶格扩散 ,但于 700 ℃时氧还没有 大量进入金属内部晶格 。超过 700 ℃时 ,氧向金 属内部的扩散加速 ,在高温下钛开始与空气中氧 发生激烈反应 。其氧化层的厚度与退火温度及时 间有很大关系 ,如表 1 所示 。
众所周知 ,所谓酸洗即为金属在酸 、碱 、盐以 及它们的溶液中处理而去除表面氧化层的过程 。 清除氧化层有多种方法 ,传统的方法是采用无机 强酸 ,如硫酸 ( H2SO4) 、盐酸 ( HCI) 、硝酸 ( HNO3) 和 氢氟酸 ( HF) 等 。这类方法是利用氧化层与酸的 化学反应而清除氧化层的 。对于不同材料可根据 其性能特点采用相应其中一种 。
·2 · 2003. No. 2. 特钢技术 2003 年第 2 期
工业纯钛管生产工艺探讨
王剑志 陈建尧 徐鹤贤
四川川投长城特殊钢 (集团) 有限责任公司
摘 要 本文对工业纯钛管特点 、用途进行了描述 ,特别对工业纯钛管生产所涉及的酸洗 、热处理 、轧制等相关工艺 进行了探讨 ,研究了酸洗 、热处理 、轧制等工艺对工业纯钛管性能的影响 ,陈述了酸洗 、热处理 、轧制工艺等参数的制订 。 指出了生产工业纯钛管的内容和方法 。
工业纯钛管的氧化层中 ,主要是二氧化钛 (TiO2 ) , 其 次 还 有 许 多 低 价 钛 氧 化 物 , 如 TiO 、 Ti2O3 、TiO5 。此外 ,还有钛的高价氧化物 ,如 TiO3 等 。研究证明 ,在常温下 ,钛管在 < 5 %的稀硫酸 酸洗液中酸洗时在钛管表面上生成保护性氧化 层 ,保护钛不被稀硫酸继续侵蚀 ,但在 > 5 %的硫 酸中酸洗与钛有明显的反应 。在常温下 ,约 40 % 的硫酸对钛的腐蚀的腐蚀速度最快 。浓度 < 5 % 的盐酸在室温下不与钛反应 ,当温度升高时 ,即使 稀盐酸也会腐蚀钛 ,但 > 10 %的盐酸在 70 ℃时与 和 1 %的盐酸在 100 ℃时对钛发生明显的腐蚀 。 然而当盐酸溶液中存在氧化层或金属离子 (如铜 等) 时 ,则可降低盐酸对钛的腐蚀作用 。氢氟酸 (HF) 是钛的最强溶剂 。即使浓度为 1 %的氢氟 酸 ,也能与钛发生激烈反应 :
3. 4 轧制工艺的拟定 生产实践证明 ,对于同一种钢管采用各种不
同的轧制工艺将会得到各种不同的结果 。因此 , 合理制定轧制工艺是保证工业纯钛管高产 、优质 的主要条件 ,它是工业纯钛管生产中一个基本的 综合性的技术课题 。
以往对未能生产过的产品 ,其工艺制定主要 依靠兄弟单位经验和查阅资料来确定 。从生产实 践的成败中摸索而得到的经验 ,无疑是非常宝贵 和比较可靠的 。但其适用范围有局部性 ,诸如轧 机设备 、另件强度 、弹性变形 、磨损 、塑性变形 、机 械参数的估算等 。为此 ,对于钛管轧制工艺的拟 定 ,在综合工业纯钛管的性能 、特点 、管坯状况 、成 品交货要求标准以及轧机设备能力 、生产条件等 情况下确定的 。
鉴于各种酸对钛管的腐蚀特性 ,为了有效去 除钛管表面的氧化层 ,有关资料介绍钛管酸洗采 用硝酸加氢氟酸 ,其配方及工艺如下 :
溶液浓度配比为 : (35 %～40 %) HNO3 + (5 %～7 %) HF + 余 H2O 溶液温度为 :30 ℃～50 ℃ 试验证明上述配方和工艺存在一定的不足 : 一是钛管进入酸液反应过于剧烈 ,使酸液温度快 速上升 ,甚至可达到使酸液沸腾 ,这种情况极易引 起钛管基体氧化燃烧 ,从而造成钛管基体损耗加 大 ;二是在如此剧烈反应过程中所溅出的酸液 ,对 于操作人员具有相当大的危害性 ;三是职工的操 作环境差 ,污染太大 。鉴于上述原因 ,对钛管的酸 洗配方和工艺进行了如下调整 : 溶液主要成份 :硝酸 ( HNO3) + 氢氟酸 ( HF) 溶液浓度配比为 : (25 %～28 %) HNO3 + (3 %～5 %) HF + 余 H2O 溶液温度为 : ≤30 ℃ 酸洗时间 :10 分钟～20 分钟 实践证明 ,调整后的酸洗情况较好 ,钛管进入 酸液反应较平稳 ,钛管基体的酸洗损失率可减少 30 %～50 %。 需要注意的是 ,酸洗后的钛管必须冲洗和烘 干 。因钛管在酸溶液中酸洗后 ,虽然达到了去除 氧化层的目的 ,但钛管表面受到酸的侵蚀或多或 少存在一部分残酸 ,这部份残酸如不去除掉 ,将会 由于残酸的化学作用 ,使一部分氢气扩散到钛管 基体中 ,使钛管塑性降低 。同时 ,钛管表面存在残 酸会使轧制时的轧辊过早磨损和使钛管产生废 品 。因此 ,钛管酸洗后表面不允许有残酸存在 。 烘干的目的是为了及时驱出金属晶格中的氢 原子 ,以避免钛管在轧制时形成氢脆现象 ,同时改 善润滑性能 。
2003 年第 2 期 王剑志 陈建尧 徐鹤贤 :工业纯钛管生产工艺探讨
·3 ·
所示 : 表面处理 - 下料 - 轧制 - 去油 - 烘干 - 定尺
剪切 - 退火 - 矫直 - 酸洗 - 轧制 - 成品去油 - 烘 干 - 退火 - 矫直 - 成品定切 - 酸洗 - 检验 - 包装
热处理是不同于轧制的一种加工方法 ,它不 改变工业纯钛管的尺寸和形状 ,也不破坏钛管 ,而 从本质上改变或改善钛管性能 。即利用工业纯钛 管在固态范围内加热 、保温和冷却 ,以改变其组 织 ,从而获得所要求性能的一种工艺操作 。
工业纯钛管在轧制过程中与其它钢管一样有 一个基本特点 ,即经轧制后的管子将产生不能自 行恢复的形状和尺寸的变化 ———塑性变形 。
工业纯钛管的另一显著特点是耐腐蚀性强 , 这是由于它对氧的亲合力特别大 ,能在其表面上 生成一层致密的氧化膜 ,可保护钛不受介质腐蚀 。 因此 ,钛在酸性 、碱性 、中性盐水溶液中和氧化性 介质中具有很好的稳定性 ,比现有的不锈钢和其 它有色金属的耐腐蚀性都好 。
工业纯钛管的应用范围十分广泛 ,目前工业 纯钛管不仅在航天 、航空工业中有十分重要的应 用 ,而且已经在化工 、石油 、轻工 、发电等许多工业 部门中广泛应用 。
在塑性变形过程中 ,工业纯钛管的组织和性 能也都会发生变化 。其中最主要的是加工硬化 , 即随着变形程度的增加 ,变形阻力增加 ,强度和硬 度升高而塑性 、韧性下降 ,以致使钛管在冷轧时的 动力消耗增大且轧制量受到限制 。
热处理的目的就是为了使工业纯钛管组织转 化和再结晶 ,以恢复其轧制前的塑性 ,消除轧制过 程中所产生的“加工硬化”或者由于热挤压时冷却 过程散热的不均匀所造成的残余应力 ,而这种残 余应力的存在降低了钛管的塑性 。或消除由于热 挤压工艺不当等原因所造成的组织等缺陷 ,使轧
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王剑志 陈建尧 徐鹤贤 :工业纯钛管生产工艺探讨 2003 年第 2 期
结构材料中是很高的 ,它的强度与钢材相当 ,但其 重量仅为钢材的 57 %。另外 , 钛管的耐热性很 强 ,在 500 ℃的大气中仍能保持良好的强度和稳 定性 。钛管还具有良好的耐低温性能 ,即使在 250 ℃的超低温下 ,它仍具有较高的冲击强度 ,可 耐高压抗震动 。
工业纯钛管的比强度 (强度与重量比) 在金属
3. 1 产品大纲 坯料规格 : 76mm ×7mm 成品规格 : 45mm ×1. 25mm(6M 定尺) 尺寸偏差 :ΔD ±0. 3mmΔS ±0. 18mm (协议要
求) 产品标准 : GB/ T3625 - 1995
3. 2 工艺流程的拟定 据资料介绍 ,生产工业纯钛管工艺流程如下
联系人 :徐鹤贤 高级工程师 四川江油 (621701) 四川川投长城特殊钢股份有限公司质量保证部 电话 : (0816) 3648795
© 1994-2010 China Academic Journal Electronic Publishing House. All rights reserved. http://www.cnki.net
(注 :以上工序根据产品规格和性能要求可进行增添 Βιβλιοθήκη Baidu减少 。)
对于在轧制之前采用镀铜工艺作润滑的钛管 坯来说 ,则在此工艺流程表面处理前增加一道去 铜工艺 。 3. 3 酸洗工艺的拟定
在工业纯钛管生产过程 ,酸洗是一道十分重 要的工序 ,切不可忽视 。因为钛管在热加工或热 处理过程中 ,在没有保护气氛的情况下会与炉气 中的氧等气体发生化学作用而生成氧化层 。钛管 表面生成的氧化层无论对于酸洗以后的各工序 , 还是对最终产品质量都是十分有害的 。如钛管带 着氧化层进行轧制 ,将会使管材产生缺陷 ,同时也 会因氧化层的存在 ,使氧化层压入到管材表面上 , 从而产生不能令人满意的表面 。直接影响到钛管 产品质量 、材料消耗 ,生产率及经济效益的好坏 。
对于 76mm ×7mm 工业纯钛管轧成 45mm ×1. 2mm 成品 ,其轧制工艺确定如下 :
76mm ×7mm → 51mm ×3mm → 48mm × 2mm → 45mm ×1. 2mm
需要说明的是 ,在轧制 51mm ×3mm 规格工 业纯钛管时 ,荒管内 、外壁应采用涂 MOS2 润滑剂 进行润滑 ,严禁采用氯化石腊作润滑剂 ,以防止轧 制过程中管子产生高温与氯离子引起反应 ,造成 管子基体腐蚀 。 3. 4 热处理工艺的拟定
2Ti + 6HF = 2TiF3 + 3H2
当在氢氟酸溶液中存在铁 、铜等金属离子时 , 则可加速钛的溶解 。
表 面 粗 糙 的 钛 管 最 容 易 与 冷 、热 稀 硝 酸 ( HNO3) 发生反应 :
3Ti + 4HNO3 + 4H2O = 3H4TiO4 + 4NO
3Ti + 4HNO3 + H2O = 3H2TiO3 + 4NO
表 1 氧化层厚度与退火温度的关系
退火温度 / ℃
氧化层颜色
氧化层厚度 / mm
< 200
银白色
极薄
～300
淡黄色
极薄
～400
金黄色
极薄
～500
由于纯工业钛管具有重量轻 、强度大 、耐热性 强 、耐腐蚀等许多优良特性 , 被誉为“未来的金 属”,是很有发展前途的一种新型结构材料 。
2 工业纯钛管的特点和应用
3 工业纯钛管生产工艺探讨
钛具有可塑性 。高纯钛的延伸率可达 50 ～ 60 % ,断面收缩率可达 70 ～80 %。
尽管高纯钛强度低 ,但纯工业钛中含有少量 杂质和添加合金元素可显著强化其机械性能 ,使 其强度可与高强度相比拟 。这就是说工业纯钛管 中 ,只要含有少量间隙杂质及其它金属杂质 ,就可 使其既具有高强度 ,又有适当的塑性 。
关键词 工业纯钛管 生产 工艺
1 概述
随着现代科学技术的迅猛发展和国民经济建 设的需要 ,各工业部门对各种钛管的需求量日益 增大 ,对钛管的规格 、技术要求也愈来愈高 。特别 是随着市场经济发展的需要 ,各行各业要求提供 更多各种规格的钛管 。虽然钛管的用途各有所 异 ,但对钛管的总体要求是一致的 ,即加工条件和 最终用途均要求钛管具备适于本用途所需的尺寸 规格 、精度和相应性能及表面光洁度等各项质量 指标 。钛管质量能否满足各用户单位对钛管提出 的各种要求 ,将直接关系到用户或加工工业的经 济利益和本单位的经济效益及信誉 。
制得以继续进行 。可见 ,在轧制过程中热处理是 不可缺少的一个重要工序 。
工业纯钛管在无保护气氛中退火将产生氧化 层 。其主要成份是二氧化钛 ( TiO2) 。
研究证明 ,在空气中钛的氧化反应小于 100 ℃时是很慢的 ,500 ℃时也只是表面被氧化 。随 着温度的升高 ,表面氧化层开始在钛中溶解 ,氧开 始向金属内部晶格扩散 ,但于 700 ℃时氧还没有 大量进入金属内部晶格 。超过 700 ℃时 ,氧向金 属内部的扩散加速 ,在高温下钛开始与空气中氧 发生激烈反应 。其氧化层的厚度与退火温度及时 间有很大关系 ,如表 1 所示 。
众所周知 ,所谓酸洗即为金属在酸 、碱 、盐以 及它们的溶液中处理而去除表面氧化层的过程 。 清除氧化层有多种方法 ,传统的方法是采用无机 强酸 ,如硫酸 ( H2SO4) 、盐酸 ( HCI) 、硝酸 ( HNO3) 和 氢氟酸 ( HF) 等 。这类方法是利用氧化层与酸的 化学反应而清除氧化层的 。对于不同材料可根据 其性能特点采用相应其中一种 。
·2 · 2003. No. 2. 特钢技术 2003 年第 2 期
工业纯钛管生产工艺探讨
王剑志 陈建尧 徐鹤贤
四川川投长城特殊钢 (集团) 有限责任公司
摘 要 本文对工业纯钛管特点 、用途进行了描述 ,特别对工业纯钛管生产所涉及的酸洗 、热处理 、轧制等相关工艺 进行了探讨 ,研究了酸洗 、热处理 、轧制等工艺对工业纯钛管性能的影响 ,陈述了酸洗 、热处理 、轧制工艺等参数的制订 。 指出了生产工业纯钛管的内容和方法 。
工业纯钛管的氧化层中 ,主要是二氧化钛 (TiO2 ) , 其 次 还 有 许 多 低 价 钛 氧 化 物 , 如 TiO 、 Ti2O3 、TiO5 。此外 ,还有钛的高价氧化物 ,如 TiO3 等 。研究证明 ,在常温下 ,钛管在 < 5 %的稀硫酸 酸洗液中酸洗时在钛管表面上生成保护性氧化 层 ,保护钛不被稀硫酸继续侵蚀 ,但在 > 5 %的硫 酸中酸洗与钛有明显的反应 。在常温下 ,约 40 % 的硫酸对钛的腐蚀的腐蚀速度最快 。浓度 < 5 % 的盐酸在室温下不与钛反应 ,当温度升高时 ,即使 稀盐酸也会腐蚀钛 ,但 > 10 %的盐酸在 70 ℃时与 和 1 %的盐酸在 100 ℃时对钛发生明显的腐蚀 。 然而当盐酸溶液中存在氧化层或金属离子 (如铜 等) 时 ,则可降低盐酸对钛的腐蚀作用 。氢氟酸 (HF) 是钛的最强溶剂 。即使浓度为 1 %的氢氟 酸 ,也能与钛发生激烈反应 :
3. 4 轧制工艺的拟定 生产实践证明 ,对于同一种钢管采用各种不
同的轧制工艺将会得到各种不同的结果 。因此 , 合理制定轧制工艺是保证工业纯钛管高产 、优质 的主要条件 ,它是工业纯钛管生产中一个基本的 综合性的技术课题 。
以往对未能生产过的产品 ,其工艺制定主要 依靠兄弟单位经验和查阅资料来确定 。从生产实 践的成败中摸索而得到的经验 ,无疑是非常宝贵 和比较可靠的 。但其适用范围有局部性 ,诸如轧 机设备 、另件强度 、弹性变形 、磨损 、塑性变形 、机 械参数的估算等 。为此 ,对于钛管轧制工艺的拟 定 ,在综合工业纯钛管的性能 、特点 、管坯状况 、成 品交货要求标准以及轧机设备能力 、生产条件等 情况下确定的 。
鉴于各种酸对钛管的腐蚀特性 ,为了有效去 除钛管表面的氧化层 ,有关资料介绍钛管酸洗采 用硝酸加氢氟酸 ,其配方及工艺如下 :
溶液浓度配比为 : (35 %～40 %) HNO3 + (5 %～7 %) HF + 余 H2O 溶液温度为 :30 ℃～50 ℃ 试验证明上述配方和工艺存在一定的不足 : 一是钛管进入酸液反应过于剧烈 ,使酸液温度快 速上升 ,甚至可达到使酸液沸腾 ,这种情况极易引 起钛管基体氧化燃烧 ,从而造成钛管基体损耗加 大 ;二是在如此剧烈反应过程中所溅出的酸液 ,对 于操作人员具有相当大的危害性 ;三是职工的操 作环境差 ,污染太大 。鉴于上述原因 ,对钛管的酸 洗配方和工艺进行了如下调整 : 溶液主要成份 :硝酸 ( HNO3) + 氢氟酸 ( HF) 溶液浓度配比为 : (25 %～28 %) HNO3 + (3 %～5 %) HF + 余 H2O 溶液温度为 : ≤30 ℃ 酸洗时间 :10 分钟～20 分钟 实践证明 ,调整后的酸洗情况较好 ,钛管进入 酸液反应较平稳 ,钛管基体的酸洗损失率可减少 30 %～50 %。 需要注意的是 ,酸洗后的钛管必须冲洗和烘 干 。因钛管在酸溶液中酸洗后 ,虽然达到了去除 氧化层的目的 ,但钛管表面受到酸的侵蚀或多或 少存在一部分残酸 ,这部份残酸如不去除掉 ,将会 由于残酸的化学作用 ,使一部分氢气扩散到钛管 基体中 ,使钛管塑性降低 。同时 ,钛管表面存在残 酸会使轧制时的轧辊过早磨损和使钛管产生废 品 。因此 ,钛管酸洗后表面不允许有残酸存在 。 烘干的目的是为了及时驱出金属晶格中的氢 原子 ,以避免钛管在轧制时形成氢脆现象 ,同时改 善润滑性能 。
2003 年第 2 期 王剑志 陈建尧 徐鹤贤 :工业纯钛管生产工艺探讨
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所示 : 表面处理 - 下料 - 轧制 - 去油 - 烘干 - 定尺
剪切 - 退火 - 矫直 - 酸洗 - 轧制 - 成品去油 - 烘 干 - 退火 - 矫直 - 成品定切 - 酸洗 - 检验 - 包装
热处理是不同于轧制的一种加工方法 ,它不 改变工业纯钛管的尺寸和形状 ,也不破坏钛管 ,而 从本质上改变或改善钛管性能 。即利用工业纯钛 管在固态范围内加热 、保温和冷却 ,以改变其组 织 ,从而获得所要求性能的一种工艺操作 。
工业纯钛管在轧制过程中与其它钢管一样有 一个基本特点 ,即经轧制后的管子将产生不能自 行恢复的形状和尺寸的变化 ———塑性变形 。
工业纯钛管的另一显著特点是耐腐蚀性强 , 这是由于它对氧的亲合力特别大 ,能在其表面上 生成一层致密的氧化膜 ,可保护钛不受介质腐蚀 。 因此 ,钛在酸性 、碱性 、中性盐水溶液中和氧化性 介质中具有很好的稳定性 ,比现有的不锈钢和其 它有色金属的耐腐蚀性都好 。
工业纯钛管的应用范围十分广泛 ,目前工业 纯钛管不仅在航天 、航空工业中有十分重要的应 用 ,而且已经在化工 、石油 、轻工 、发电等许多工业 部门中广泛应用 。
在塑性变形过程中 ,工业纯钛管的组织和性 能也都会发生变化 。其中最主要的是加工硬化 , 即随着变形程度的增加 ,变形阻力增加 ,强度和硬 度升高而塑性 、韧性下降 ,以致使钛管在冷轧时的 动力消耗增大且轧制量受到限制 。
热处理的目的就是为了使工业纯钛管组织转 化和再结晶 ,以恢复其轧制前的塑性 ,消除轧制过 程中所产生的“加工硬化”或者由于热挤压时冷却 过程散热的不均匀所造成的残余应力 ,而这种残 余应力的存在降低了钛管的塑性 。或消除由于热 挤压工艺不当等原因所造成的组织等缺陷 ,使轧
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