钛材热挤压成形技术的研究与发展

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1、第20卷专辑1中国有色金属学报2010年10月Vol.20Special1TheChineseJournalofNonferrousMetalsOct.2010文章编号：1004-0609(2010)S1-s0897-05钛材热挤压成形技术的研究与发展贾如雷1,2，计波2，吕维洁1，王宗宝2(1.上海交通大学材料科学与工程学院，上海200030；2.宝钢股份有限公司特钢事业部，上海200940)摘要：概述国内外钛材热挤压成形技术发展现状。在介绍钛材热挤压成形技术特点的基础上，介绍钛材热挤压工艺的特点

2、、发展与研究新思路，进一步探讨我国钛材热挤压成形技术的关键问题。关键词：钛材；热挤压；钛型材；钛棒；钛管中图分类号：TF804.3文献标志码：AResearchanddevelopmentofhotextrusiontechnologyfortitaniumproductsJIARu-lei1,2,JIBo2,LÜWei-jie1,WANGZong-bao2(1.SchoolofMaterialsScienceandEngineering,ShanghaiJiaoTongUniversity,Sha

3、nghai20030,China;2.SpecialSteelBusinessUnit,BaosteelIron&SteelCo.,Ltd.,Shanghai200940,China)Abstract:Thedevelopmentofhotextrusiontechnologyoftitaniumandtitaniumalloysinhomeandabroadwasbrieflyreviewed.Onthebasisofthecharacteristicsofhotextrusiontechnolo

4、gyoftitaniumandtitaniumalloys,thecharacteristics,developmentandnewideaofhotextrusionoftitaniumproductswereintroducedindetail.Andsomekeyproblemsonfurtherdevelopmentofhotextrusiontechnologyoftitaniumproductsinourcountrywerepointedout.Keywords:titaniumpro

5、ducts;hotextrusion;extrudedshapes;extrudedbars;extrudedtubularbillets热挤压工艺是利用挤压机上挤压杆传递的高压，生产，与国外相比存在较大差距[2]，因此，有必要了对封闭在挤压筒中的坯料进行挤压成形使之成为与模解目前国内外钛材热挤压技术、工艺研究和发展情况，具形状相同制品的一种先进的塑性加工方法。常见金属热挤压过程如图1所示。其具有提高金属的变形能力和制品综合质量等优点[1]。钛及钛合金属难变形金属，因此热挤压工艺对生产大规格、厚壁或

6、高要求钛管、钛棒、钛型材(钛挤压材)而言是最有发展前景的生产方法。钛挤压材已广泛应用于航空、航天、海洋工程和石油化工等领域。近年来，随着我国国民经济的快速发展，钛挤压材的需求越来越多，但要求也更高。目前，我国已有宝钛3150t、宝钢6000t等用来挤钛的挤压机，可生产钛管、棒及简单断面型材及复合材。图1钢管热挤压过程但钛热挤压技术发展缓慢，较复杂的断面型材还不能Fig.1Hotextrusionprocessofsteeltube通信作者：贾如雷；电话：021-26032709；E-mail:jia

7、rulei@baosteel.coms898中国有色金属学报2010年10月知，钛挤压流程较长，成材率低。为此，国内外先后研究可直接挤压的空心铸锭坯。乌克兰Paton电焊研究所已研究出通过电子束冷床熔炼大型空心锭[3]。我国直接挤压管材纯钛铸锭工艺也申请了专利[4]。目前，宝钢、宝钛已引进等离子、电子束冷床炉，为研究冶炼可直接挤压的空心铸锭工艺打下设备基础。1.2钛挤压坯料的加热一般地，为了便于在最小的压力下能实现快速挤压，应在能保证产品具有良好力学性能下用尽可能在较高的温度进行挤压。例如：对于工业

8、纯钛，即使挤压温度高达1038℃，对其力学性能也无明显的影响[5]。然而，提高温度时，金属的流动不均匀性增加，图2钛材热挤压工艺流程Fig.2Technologicalprocessofhotextrusionfortitanium这是大多数合金的热挤压特征。同时，对于钛合金而alloys言，例如TC4在α+β/β相变温度以上挤压时，所得产品组织为大片层状组织，并保留有清晰完整的原始β为进一步发展我国钛材热挤压成形技术提供启示。晶界，断面收缩率明显降低。而在两相区(9