Ti-31钛合金是一种多元近α钛合金
，化学成分为Ti-Al-Mo-Zr-Ni
，是我国自行研 造的新型高温耐侵蚀合金 
，与一致强度 的其他钛合金相比
，塑韧性 、中温热强性、高温悠久性 、耐蚀性及可焊接性显著提高
。Ti-31钛合金管材可用于热互换器、冷凝器及管路附件等 
，也可推广利用 于航空 、石油工业及海洋工业 
，市场远景相当辽阔
。目前在出产中存在的重要问题是高温力学机能不不变 
，轧造过程中易产生裂纹
，超声波检验合格率低
。因而
，本工艺优化过程重要针对以上问题 
，从冷轧变形水平 、直径壁厚变形 的匹配关系、管坯表表处置 、制品退火温度等方面进行钻研 
，造订较为合理的出产工艺 
，提高 Ti-31管材冷轧制品率 
。

1、试验

1.1 试验资料

Ti-31试验用铸锭化学成分见表 1
，铸锭经铸造后挤压成管坯
，管坯规格为φ86~12
。

1.2 试验设备

试验过程 用 LG 80 、LG 55 、LG 30 及 LD30 冷 轧管机 进行冷 轧出产 
，选取 5 米立式真空退火炉进行退火 
。

1.3 试验工艺流程

凭据原有 Ti-31管材出产 工艺及本试验 的有关内容造订出产工艺流程 ：管坯建理一冷轧一 除油一酸洗一退火一矫直一建理一表抛 光一 内喷砂 一流动 酸洗一 制品冷 轧一除油一 酸洗一 退 火一 矫直一超声一查抄一包装
。

1.4 试验参数选择1.0-1.7
，退火造度700~760℃×1h 
，对中央路次管坯选取表表表抛光
，内表表喷砂、流动酸洗
。

2、了局与会商

2.1 变形水平 、直径壁厚变形匹配关系参数 Q 值 (相对减壁量／相对减径量 )对管材冷轧质量和力学机能的影响

2.1.1 变形水平 、Q 值对管材冷轧质量的影 响管材轧造过程 中变形水平 、Q 值的变动严沉影响管材轧造质量和工艺机能 
，试验过程依照表 2 的分歧工艺参数进行对 比
。管材冷轧过程 中产生的裂纹是影响管材超声波检验合格率 的重要 成分 
，

用超声波检验合格率来衡量轧造质量最为直观
。

由表2能够看出Q 值幼于蹬宗 1-4 时冷轧管材超声波检验合格率相对较高
，Q 值大于 1.4 时冷轧管材超声波检验合格率相对较低
，重要是由于 Q 值 1. 08～1.4 时
，固然变形水平较大 
，但是管材壁厚 、表径变形量匹配较为合理 
，不易产生轧造裂纹等缺点 
，超声波检验合格率较高；变形水平在30~45％
，管材超声波检验合格率相对不变
。

2.1.2 Q值对管材室温力学机能的影响

由图1能够看出当Q值幼于1.5 时
，随着Q值的增大
，管材的抗拉强度 、屈服强度也随之增大 
，塑性 降低 ；Q 值为1.5时 
，管材抗拉强度 、屈服强 度达到最大值 ；Q 值大于1.5 时 
，随着Q值得增大 
，管材抗拉强度、屈服强杜仔所降低、塑性有所提高
。

试验证明变形水平ε=30~45％
，Q值 1.1—1.5
，管材轧造超声合格率较高 
，室温力学机能不变 
。现实工作中应凭据成 品管材规格 、设备能力及各项机能匹配等成分选择较为合理的变形工艺参数
。

2.2 退火温度对管材高温力学机能的影响

对路次变形量 35％的管材进行 700℃×1h 、720℃×1h 、740℃×1h、750℃×1h 、760℃×1h退火 
，并对退 火后管材进行 350℃力学性 能检验 
，检验了局见表 3
。

由表3能够看出制品退火温度在 700～740℃×1h
，管材 350℃力学机能不变 
，满足尺度要求
。

2.3 管坯处置步骤对超声合格率的影响

在管材轧造中央路次适当参与表表表抛光 、内表表喷砂处置工艺 
，喷砂后进行流动酸洗 
，可将轧造过程产生的藐幼裂纹 、粘结 、折皱、压坑等缺点解除
，从而提高明声合格率
。

了局批注 
，经过管坯处 理后 
，超声合格率较管坯未处置部门提高10~20％
。

3、实现语

轧造变形水平 30~45％
，Q值1.0~1.4 轧造管材表表质量 优良 
，Q值 1.1～1.5室温力学机能不变
，现实工作中应凭据管材出产规格及设备能力等 成分选择较为合理的变形工艺参数 
。