加工工藝對(duì)TA10大規(guī)格棒材力學(xué)性能的影響

TA10（Ti-0.3Mo-0.8Ni）屬于近α型鈦合金，其微量元素鉬、鎳可以形成比純鈦低的陰極超電壓，可明顯提高工業(yè)純鈦的抗縫隙腐蝕和點(diǎn)腐蝕能力，且價(jià)格遠(yuǎn)遠(yuǎn)低于高成本的TA9鈦合金，因而常用于化工行業(yè)，如生產(chǎn)氯化鋅的換熱器，處理稀鹽酸蒸汽的換熱器及真空制鹽裝置等。

從以往生產(chǎn)的TA10大規(guī)格棒材性能測(cè)試中發(fā)現(xiàn)，d200mm以上規(guī)格的合金室溫力學(xué)性能的塑性偏低，尤其是伸長(zhǎng)率與標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)相差較大。因此結(jié)合生產(chǎn)，科研人員研究了雜質(zhì)元素氧含量及鍛造工藝對(duì)TA10鈦合金大規(guī)格棒材力學(xué)性能的影響，揭示了不同晶粒尺寸對(duì)應(yīng)的室溫力學(xué)性能的變化規(guī)律，優(yōu)選出合理的氧含量及鍛造工藝的匹配，使其室溫塑性得到明顯提高，為該合金工業(yè)化大批量生產(chǎn)提供了依據(jù)。

試驗(yàn)料為某公司生產(chǎn)的4個(gè)兩種不同氧含量的TA10鑄錠，按照Ti-0.3Mo-0.8Ni（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）的成分配料，經(jīng)二次真空自耗電弧爐熔煉，嚴(yán)格控制雜質(zhì)元素，特別是O的含量，A、B、C、D四種材料的O含量分別為0.14、0.15、0.11、0.11。

試驗(yàn)選用的A、B、C、D四種材料分別經(jīng)過2種鍛造工藝，生產(chǎn)規(guī)格為Ф250mm的大規(guī)格棒材。具體鍛造工藝如下：

工藝方案1：A、C兩個(gè)鑄錠在相變點(diǎn)以上經(jīng)過鑄錠開坯鍛造，破碎鑄態(tài)組織，在相變點(diǎn)以下采用正常拔長(zhǎng)變形，經(jīng)過60%左右的變形量后，鍛制Ф250mm的成品棒材。改鍛后棒材均在680℃/2h，AC退火。

工藝方案2：B、D兩個(gè)鑄錠在相變點(diǎn)以上采用鐓拔的鍛造工藝，增加變形量，使鑄態(tài)組織得到充分的破碎，而后在相變點(diǎn)以下采用鐓拔的鍛造工藝，控制鍛造

溫度的方式，使晶粒充分細(xì)化，鍛制Ф250mm的成品棒材。改鍛后棒材均在680℃/2h，AC退火。試驗(yàn)結(jié)果表明：

（1）雜質(zhì)元素氧的含量對(duì)TA10鈦合金的室溫塑性有重要影響，氧含量降低，延伸率得到很大提高，故對(duì)鑄錠的氧含量要嚴(yán)格控制。

（2）采用方案2鍛造的TA10Ф250mm大棒，通過鐓拔工藝，增加變形量，使材料發(fā)生充分的動(dòng)態(tài)再結(jié)晶，晶粒得到充分的細(xì)化，組織均勻性較好。