鈦盤管 /鋯盤管/鋯鍛件/鈦鍛件/ 鋯法蘭/鈦設備/ 鋯加工件/702鋯鍛件/鋯材廠家/702鋯翻邊/鋯絲/寶雞聚鑫博隆鈦業(yè)
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鈦合金是目前使用的材料中比強度高的材料之一 ,具有抗腐蝕能力強、強度高、密度低、中溫性能穩(wěn)定等一系列優(yōu)良特性，在航空航天工業(yè)、生物醫(yī)藥、石油工業(yè)以及原子能等高技術領域有著廣泛應用。
在鈦及鈦合金的熱加工過程中，自由鍛造成為主要加工手段之一。以鈦及鈦合金棒材為例，
自由鍛造可加工成品棒材， 也可加工中間工序的坯料。
作為中間坯料，則是為后續(xù)加工如鍛造、軋制提供一定形狀、一定尺寸、一定組織和性能的材料。對于成品，不但要嚴格控制材料的組織、性能，同時，尺寸、表面質量均應滿足要求，其中任一項不合格均不能交貨。例如，一支
Φ152+3/-0×2000mm定尺的棒材，僅僅因一處裂紋修磨超差 2mm
而不能交貨，雖然可改鍛作為它用，但影響了交貨期。在實際生產(chǎn)過程中，這樣的例子并不少見。因此，如何采取正確的工藝路線，合理的鍛造方式以保證材料的組織性能和表面質量，
尤其防止鍛件因組織而性能不達標或者表面出現(xiàn)較深的裂紋、 折疊等造成尺寸超差， 成為工程技術人員研究的課題之一。
自由鍛造的設備及主要方式
在目前的實際生產(chǎn)中，自由鍛造常用的加熱爐有煤爐，天然氣爐，電爐等。鑄錠開坯常用前兩種加熱爐。因為電爐加熱溫度易控制，較高（一般±10℃），且污染程度小，成品前的加熱一般都要用電爐。鍛造設備有鍛錘、水壓機、快鍛機等。自由鍛造鈦及鈦合金棒材的基本方式為拔長、鐓粗，或者采用拔長、鐓粗相結合的方式。
當然，對于小規(guī)格的如 Φ12、Φ20等的棒材要采用軋制，這里不做過多介紹。
1、拔長
金屬的塑性變形遵循體積不變規(guī)則和小阻力規(guī)則。拔長時坯料長度變長，橫截面積變小，其過程大體分為拔方、倒棱、滾圓三步。拔長時，送進量不能太大，一般應小于坯料寬度，這時，金屬沿坯料的縱向流動大于橫向流動，反之，則金屬沿坯料的橫向流動大于縱向流動，
降低了拔長效率。 同時，單邊壓下量應等于或小于送進量， 否則會產(chǎn)生折疊。 而且鍛錘上下砧的邊緣應倒成圓角，
否則也會產(chǎn)生折疊。在倒棱時，鍛錘的擊打力應輕些， 以免坯料中心及端頭出現(xiàn)裂紋，而且倒棱應及時，否則由于棱角溫度降低較快， 易在棱角產(chǎn)生裂紋。
鍛件開始鍛造時，由于出爐周轉造成溫降，此時應輕錘快打，等溫度上升后，應重錘慢打，在鍛制后期由于溫降較大， 又要輕錘快打， 否則鍛件表面易開裂，
甚至產(chǎn)生內(nèi)裂紋。
在實際生產(chǎn)中， 也可通過改變應力狀態(tài)來改變材料的可鍛性。 如用平砧拔長時，可將下砧改用 V
型砧，由于坯料側面壓應力的作用，減小了毛坯心部的拉應力，可避免裂紋的產(chǎn)生。寶雞聚隆鈦業(yè)有限公司在其 1600T 快鍛機下砧采用
V型砧鍛制不同規(guī)格的成品及半成品棒材，材料的成材率得到有效提高。
2、鐓粗
鐓粗時坯料高度變小， 橫截面積變大。 當變形量較大時，
較之拔長更能擊碎坯料中心部位的樹枝晶、偏析等缺陷，達到改善組織的目的。鐓粗時，鍛件軸向受壓應力，但與軸線成 45
度角方向有大切應力，故沿此方向易產(chǎn)生斜裂。有時候，由于拉應力還會產(chǎn)生縱向開裂。當鐓粗比 H0/D0（即坯料高度與直徑的比值）=3
時，若錘擊力不足，坯料兩端會產(chǎn)生雙鼓形，此時應先滾圓，若繼續(xù)壓下，就會產(chǎn)生夾層。有時，為使端面平齊，錘頭下壓的同時，坯料還要在水平方向適當旋轉。當
H0/D0>3時，會產(chǎn)生縱向彎曲，應先校直后再鐓粗。一般情況下，在鐓粗過程中，應 H0/D0<3，在 2—2.2 范圍內(nèi)為好。
自由鍛造對組織、性能的影響
在實際生產(chǎn)過程中，
棒材直徑由小到大規(guī)格不等， 小到 10mm 左右，大則達到 300mm
甚至更大。不同規(guī)格的材料決定了不同的加工工藝路線。對于直徑較大而且性能標準較高的材料來說， 若由鑄錠單一拔長至所需直徑的棒材，
則材料的變形極不均勻，且不充分，導致鑄態(tài)組織不能夠充分破碎，組織不均勻，晶粒粗大，材料的性能不達標。因此在加工大規(guī)格棒材時，為了使材料變形充分，組織均勻，晶粒細化，以提高材料的綜合性能，常常采取拔長、鐓粗相結合，反復進行，而且常常換向鐓拔。
變形溫度、變形速度及變形程度是鍛造過程中非常重要的參數(shù)， 對材料的組織性能起著決定性作用。 變形溫度包括兩方面， 既要保證適當?shù)募訜釡囟龋?即保證在某一相區(qū)加熱和鍛造， 以保證鍛后組織， 同時對終鍛溫度也要嚴格控制， 終鍛溫度過低， 容易造成表面鍛裂， 甚至形成內(nèi)裂紋以至探傷不合而報廢； 終鍛溫度過高，由于靜態(tài)再結晶的緣故會引起組織粗大，導致性能降低。如對于 TC4鈦合金成品棒材， 成品前的一火至兩火鍛造必須在 α+β兩相區(qū)加熱、 鍛造，鍛后組織如圖 a，等軸α，條狀 α分布在轉變 β基體上，稱為三態(tài)組織，此種組織決定了材料的強度、塑性等綜合性能較好。 當用小鍛錘鍛造小鍛件時，由于變形速度過高引起的溫升就值得注意， 若在鍛造過程中溫度升高或者加熱時離發(fā)熱體過近導致局部溫度超過 α+β/相變點，則會使組織變壞，如圖 β b，α