钛合金棒在热挤压过程中的结构变化

钛的力学性能，俗称力学性能，与纯度密切相关。 高纯钛具有优良的切削加工性、良好的伸长率和收缩率，但强度低，不适合做结构材料。 工业纯钛含有适量的杂质，具有较高的强度和塑性，适用于制作结构材料。 钛及钛合金坯料的导热系数低，热挤压时会造成表层与内层的温差较大。 挤出机筒温度为400度时，温差可达200​​～250度。 在吸力强化和毛坯断面大温差的共同影响下，毛坯表面和中心部位的金属产生非常不同的强度和塑性性能，在挤压过程中会造成非常不均匀的变形。 它产生较大的附加拉应力，成为挤压制品表面裂纹和裂纹的来源。 钛及钛合金制品的热挤压工艺比铝合金、铜合金甚至钢复杂，这是由钛及钛合金特殊的物理化学性能决定的。

迄今为止，钛棒的挤压过程都必须使用润滑剂。 主要原因是钛在980度和1030度的温度下会与铁基或镍基合金模具材料形成易熔共晶，从而导致模具强烈磨损。 使用石墨润滑剂时，产品表面会形成较深的纵向划痕，这是工作人员工作的结果。 机械加工-钛 棒和钛合金棒粘在模具上。 当用玻璃润滑剂挤压型材时，会导致一种新型的缺陷“点蚀”，即产品表层出现裂纹。 研究表明，“标记”的出现是由于钛及钛合金的导热系数低，导致坯料表层冷却剧烈，塑性急剧下降。

钛合金分为低强度高塑性、中强度和高强度，范围从200（低强度）到1300（高强度）MPa，但一般钛合金可以视为高强度合金. 它们比被认为是中等强度的铝合金更坚固，并且在强度上可以完全取代某些类型的钢。 与铝合金在150°C以上强度迅速下降相比，部分钛合金在600°C时仍能保持良好的强度。致密金属钛因其重量轻、强度高而受到航空工业的高度重视铝合金，在高温下能保持比铝更高的强度。 鉴于钛的密度为钢的57%，其比强度（强度/重量比或强度/密度比称为比强度）高，耐腐蚀、抗氧化、抗疲劳能力强。 3/4的钛合金用作结构材料，以航空结构合金为代表，主要用作耐腐蚀合金。 钛合金具有高强度和低密度、良好的机械性能、良好的韧性和耐腐蚀性。 此外，钛合金的工艺性能较差，难以切割。 在热加工中，极易吸附氢、氮氧化物、碳等杂质。 还有耐磨性差，生产工艺复杂。 钛的工业化生产始于1948年，发展航空工业的需要，使钛工业以年均8%左右的速度增长。 目前，世界钛合金加工材料年产量已达40,000万吨以上，近30种钛合金牌号。 应用最广泛的钛合金是Ti-6Al-4V（TC4）'Ti-5Al-2.5Sn（TA7）和工业纯钛（TA1、TA2和TA3）。

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