本篇文章給大家談?wù)則i-22v是什么材料，以及對應(yīng)的知識點，希望對各位有所幫助。

鈦合金是什么？有什么特性？

鈦是20世紀50年代發(fā)展起來的一種重要的結(jié)構(gòu)金屬，鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動機用的高溫鈦合金和機體用的結(jié)構(gòu)鈦合金。

特性：

1、首先肯定是鈦靶可以做出很多種顏色，比如鈦灰色，槍灰色，黑色，仿金色，咖啡色，藍色，紫色等等還有很多。

2、其次鈦附著力很好，對于陶瓷和玻璃基片也具有非常好的附著力，所以鈦可用于附著力較差膜材的底膜材料。鈦也可用作薄膜電阻或薄膜電容器的制作材料。

3、鈦對活性氣體的吸附性很強，蒸發(fā)在汞壁上的新鮮Ti膜形成一個高吸附能力的表面，有著優(yōu)異的吸氣性能，幾乎能和除惰性氣體以外的所有氣體發(fā)生化學(xué)反應(yīng)。這一性質(zhì)使得Ti在超高真空抽氣系統(tǒng)中作為吸氣劑而得到廣泛的應(yīng)用，如用在鈦升華泵、濺射離子泵中等。

4、耐腐蝕性能，鈦是一種非常活潑的金屬，其平衡電位很低，在介質(zhì)中的熱力學(xué)腐蝕傾向大。但實際上鈦在許多介質(zhì)中很穩(wěn)定，如鈦在氧化性、中性和弱還原性等介質(zhì)中是耐腐蝕的。

擴展資料：

鈦合金是以鈦為基礎(chǔ)加入其他元素組成的合金。鈦有兩種同質(zhì)異晶體：882℃以下為密排六方結(jié)構(gòu)鈦，882℃以上為體心立方的鈦。

氧、氮、碳和氫是鈦合金的主要雜質(zhì)。氧和氮在相中有較大的溶解度,對鈦合金有顯著強化效果,但卻使塑性下降。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在0.15～0.2%和0.04～0.05%以下。

氫在相中溶解度很小，鈦合金中溶解過多的氫會產(chǎn)生氫化物，使合金變脆。通常鈦合金中氫含量控制在 0.015%以下。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。

鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠優(yōu)于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強；對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。

參考資料來源：百度百科——鈦合金

鈦合金的特性

強度高,鈦合金的密度一般在4.51g/cm3左右，僅為鋼的60%，純鈦的強度才接近普通鋼的強度，一些高強度鈦合金超過了許多合金結(jié)構(gòu)鋼的強度。因此鈦合金的比強度(強度/密度)遠大于其他金屬結(jié)構(gòu)材料，可制出單位強度高、剛性好、質(zhì)輕的零、部件。目前飛機的發(fā)動機構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。熱強度高,使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強度,可在450～500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在150℃～500℃范圍內(nèi)仍有很高的比強度，而鋁合金在150℃時比強度明顯下降。鈦合金的工作溫度可達500℃，鋁合金則在200℃以下。 抗蝕性好,鈦合金在潮濕的大氣和海水介質(zhì)中工作，其抗蝕性遠優(yōu)于不銹鋼；對點蝕、酸蝕、應(yīng)力腐蝕的抵抗力特別強；對堿、氯化物、氯的有機物品、硝酸、硫酸等有優(yōu)良的抗腐蝕能力。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。 低溫性能好,鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)性能。低溫性能好,間隙元素極低的鈦合金,如TA7,在-253℃下還能保持一定的塑性。因此，鈦合金也是一種重要的低溫結(jié)構(gòu)材料。 化學(xué)活性大,鈦的化學(xué)活性大，與大氣中O、N、H、CO、CO2、水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強烈的化學(xué)反應(yīng)。含碳量大于0.2%時，會在鈦合金中形成硬質(zhì)TiC；溫度較高時，與N作用也會形成TiN 硬質(zhì)表層；在600℃以上時，鈦吸收氧形成硬度很高的硬化層；氫含量上升，也會形成脆化層。吸收氣體而產(chǎn)生的硬脆表層深度可達0.1～0.15 mm，硬化程度為20%～30%。鈦的化學(xué)親和性也大，易與摩擦表面產(chǎn)生粘附現(xiàn)象。 導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小,鈦的導(dǎo)熱系數(shù)=15.24W/（m.K）約為鎳的1/4，鐵的1/5，鋁的1/14，而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降50%。鈦合金的彈性模量約為鋼的1/2，故其剛性差、易變形，不宜制作細長桿和薄壁件，切削時加工表面的回彈量很大，約為不銹鋼的2～3倍，造成刀具后刀面的劇烈摩擦、粘附、粘結(jié)磨損。

Ti是什么材料

Ti是鈦的化學(xué)元素符號。

鈦是一種化學(xué)元素，化學(xué)符號Ti，原子序數(shù)22，在化學(xué)元素周期表中位于第4周期、第IVB族。是一種銀白色的過渡金屬，其特征為重量輕、強度高、具金屬光澤，耐濕氯氣腐蝕。

鈦被認為是一種稀有金屬，這是由于在自然界中其存在分散并難于提取。但其相對豐富，在所有元素中居第十位。 鈦的礦石主要有鈦鐵礦及金紅石，廣布于地殼及巖石圈之中。鈦亦同時存在于幾乎所有生物、巖石、水體及土壤中。從主要礦石中萃取出鈦需要用到克羅爾法 或亨特法。鈦最常見的化合物是二氧化鈦，可用于制造白色顏料。其他化合物還包括四氯化鈦(TiCl4)（作催化劑及用于制造煙幕或空中文字）及三氯化鈦（TiCl3)（用于催化聚丙烯的生產(chǎn)）。

什么是鈦合金?

鈦合金是一種復(fù)合金屬材料。鈦合金是一種復(fù)合金屬材料。它的主要基本成分是鈦，再加入一些其他元素，然后化合。結(jié)合的材料是鈦合金，所以稱為復(fù)合金屬材料。但加入一些其他元素后，成品鈦合金以銀灰色和銀白色為主。

鈦合金材料的應(yīng)用

鈦合金材料也用在我們平時開的車上。比如我們看到的一些重型車輛，包括一些賽車，也使用鈦合金材料。但汽車使用鈦合金材料后，可以有效降低油耗，甚至可以有效控制車輛產(chǎn)生的尾氣排放。鈦合金在航空航天領(lǐng)域的使用比例其實很高，60%的鈦合金材料都用在了航空航天領(lǐng)域。

鈦合金絲加工工藝有那些？

鈦及鈦合金絲由于具有良好的耐蝕性、比強度高、無磁性、與人體的親和性好和形狀記憶功能等特點, 因而不但廣泛應(yīng)用于航空航天等高技術(shù)領(lǐng)域, 而且正越來越多地進入各種民用領(lǐng)域。例如在航天領(lǐng)域廣泛應(yīng)用的鈦合金絲緊固件, 不僅可以達到減重、耐腐蝕的目的, 而且是鈦合金、碳纖維復(fù)合材料等結(jié)構(gòu)件必需的連接件；汽車領(lǐng)域采用鈦合金絲制成的彈簧, 同鋼彈簧相比, 可減重60%~70%；醫(yī)療領(lǐng)域采用的鈦合金絲由于具有無毒、質(zhì)輕、耐生物腐蝕及良好的生物相容性等特性而受到醫(yī)生及患者的青睞；在海水養(yǎng)殖方面, 用鈦絲織成的養(yǎng)殖網(wǎng)使用15 年后仍毫無損壞。

鈦及鈦合金屬于難加工材料, 由于鈦的屈強比較高, 一般為0.70~0.95, 彈性較好, 變形抗力大, 而其彈性模量相對較低, 故加工時變形抗力大, 回彈性也較嚴重；而且在加工過程中的粘著問題對制品的表面質(zhì)量也產(chǎn)生了極為惡劣的影響。目前, 鈦合金絲材的制備工藝通過不斷改進、完善,并采用各種新興技術(shù)使鈦合金絲材產(chǎn)品的質(zhì)量迅速提高, 種類不斷增加, 應(yīng)用領(lǐng)域進一步擴大。拉拔仍是現(xiàn)今生產(chǎn)鈦合金絲所采用的最普遍方法,通常絲材的生產(chǎn)工藝流程為: 原料→鑄錠熔煉→鍛造→軋制→拉拔→熱處理→檢驗→成品。本文以絲材的生產(chǎn)工藝流程為主線, 重點介紹絲材的拉伸工藝, 簡單介紹絲坯的制備工藝(熔煉、鍛造、軋制)以及絲材加工技術(shù)。

1 絲坯制備工藝

1.1 熔煉工藝

鈦是非常活潑的金屬, 在液態(tài)下與氧、氮、氫及碳的反應(yīng)相當(dāng)快, 因此鈦合金熔煉必須在較高的真空度或惰性氣體(Ar 或Ne)保護下進行。熔煉技術(shù)主要有真空自耗電極電弧爐熔煉、真空自耗電極凝殼爐熔煉、電子束冷床爐熔煉、等離子冷床爐熔煉、真空感應(yīng)爐熔煉等。從耗電量、熔化速度、成本技術(shù)經(jīng)濟指標對比來看, 前兩種仍是目前最經(jīng)濟適用的熔煉方法。但真空電弧熔煉對消除鈦合金中高密度夾雜和低密度夾雜的能力有限, 而冷床爐熔煉在這方面有獨特的優(yōu)勢。熔煉鑄錠的質(zhì)量將影響后續(xù)加工工藝以及成品質(zhì)量, 可通過精選原材料, 選擇合理的熔煉工藝參數(shù)(熔煉電流、電弧電壓、真空度、漏氣率、冷卻速度、攪拌磁場強度), 嚴格控制工藝過程, 得到高質(zhì)量的鑄錠。由于絲材尺寸較小, 加工工藝比較復(fù)雜, 對合金內(nèi)部冶金缺陷(偏析、夾雜)的敏感性增加, 因此熔煉工藝對精確控制成分, 減少合金中的雜質(zhì)含量, 確保絲材優(yōu)良的性能非常關(guān)鍵。

1.2 鍛造工藝

鍛造的目的是改善組織、提高金屬的綜合性能, 為軋制工序提供坯料。其工序基本流程為: 鑄錠→加熱→開坯鍛造→冷卻→表面清理→變形坯料→加熱→鍛棒→檢驗→成品。

鑄錠和變形坯料的加熱應(yīng)選擇合適的加熱溫度、加熱速度和加熱時間, 并控制好爐內(nèi)氣氛, 才能保證產(chǎn)品質(zhì)量。加熱溫度應(yīng)選擇變形塑性好、鍛件質(zhì)量高、變形抗力低的溫度范圍。鑄錠的開坯加熱是在(+)/相變點以上100~200℃(鈦合金除外)的范圍內(nèi); 經(jīng)過鍛造變形的坯料, 粗大的鑄造組織已得到一定程度的破碎, 內(nèi)部組織得到改善, 塑性提高, 因此再鍛造加熱溫度可隨退火次數(shù)增加而逐漸降低; 成品前的鍛造加熱, 為防止脆性的發(fā)生, 獲得良好的組織及綜合性能, 對于合金和+合金應(yīng)在相變點以下的溫度進行, 對于合金, 實際上是在區(qū)加熱和鍛造的。由于鈦的導(dǎo)熱系數(shù)低, 在室溫下為0.0397K/cms℃, 約是中碳鋼的1/4, 在高溫時卻又相近。因此, 在較低溫度加熱時應(yīng)采用慢速, 避免加熱過程中表層與中心層形成很大溫度差。在高溫時, 鈦的導(dǎo)熱系數(shù)增加, 可采用稍快的速度加熱。

鍛造加工中, 變形溫度、變形量以及變形速度對鍛件質(zhì)量有重要的影響, 必須正確控制。如前所說, 一般將鍛前的鑄錠加熱到相變點以上, 因為在此溫度下變形抗力低、塑性高, 但若鑄錠開坯的變形量過低, 鑄態(tài)組織將不能得到有效地破碎, 其性能較差, 也將直接影響到后續(xù)加工。鍛造過程中,若變形量選擇不當(dāng)將嚴重影響合金的組織與性能。如TC4 合金, 當(dāng)加熱溫度高于相變點之上, 而變形量不夠大時, 往往得到粗大的片狀或針狀間組織, 也稱粗大魏氏組織。這種組織的強度變化不大, 但塑性顯著下降。當(dāng)變形量增大時則出現(xiàn)歪扭程度不同的條狀+組織, 稱為網(wǎng)籃狀組織。這種組織的高溫性能和斷裂韌性有所改善, 而塑性有所下降。應(yīng)當(dāng)選擇合適的變形量, 得到較細小的具有一定量的等軸初生加轉(zhuǎn)變的組織。這種組織的綜合性能較好。變形速度對鍛件質(zhì)量也有很重要的影響, 當(dāng)變形速度過快時, 不僅使變形抗力提高, 而且變形熱效應(yīng)使鍛件局部或整體溫度過高, 得到的鍛件組織和綜合性能較差。最后須指出的是: 變形溫度、變形速度和變形量絕不是孤立的影響鍛件的質(zhì)量。例如加熱溫度稍高, 但是用足夠大的變形量和較低的變形速度也可以得到較好的組織和性能。

1.3 軋制工藝

軋制加工主要為絲材拉伸提供絲坯, 進一步改善合金組織, 提高金屬的綜合性能。同鍛造工藝一樣, 對絲材的組織以及表面質(zhì)量都有重要的影響。其主要工藝參數(shù)有: 加熱溫度、軋制速度和熱軋加工率。

(1) 加熱溫度

經(jīng)鍛造加工后, 坯料組織均勻性和致密性已經(jīng)大大提高, 故加熱溫度可略低于鍛造溫度。+型合金的軋前加熱溫度一般都稍低于(+)/相變溫度, 即在(+)相區(qū)進行加熱, 使軋制過程在(+)相區(qū)完成, 保證產(chǎn)品的組織性能較好; 型合金的加熱溫度也在(+)相區(qū)內(nèi), 此時熱加工性能良好且室溫性能較好; 型合金的加熱溫度在高于相變轉(zhuǎn)變溫度以上進行, 使其變形在相區(qū)完成, 此時合金的變形抗力小、塑性較好。不同的加熱溫度對合金的組織性能有很大影響, 如對TC9 棒材在1050 ℃軋制時, 由于其軋制溫度在轉(zhuǎn)變溫度以上, 得到的是針狀組織, 性能較差。在+相區(qū)(980 ℃以下)軋制時, 得到的是等軸組織, 其性能較好。

(2) 軋制速度

目前, 鈦及其合金軋制時, 由于產(chǎn)量不大, 鈦制品長度較短, 大多采用手工操作, 所以不適宜高速軋制。而且軋速過快將造成軋件快速升溫, 影響最終產(chǎn)品組織性能。理論計算表明: 軋制速度大于12m/s后, 軋件升溫與軋制速度成正比增加; 當(dāng)軋制速度大于30m/s 時, 終軋溫度與加熱溫度無關(guān)。

(3) 熱軋加工率

由于變形量的不同, 合金的組織和性能有明顯的差別。如在920 ℃下熱軋的TC4 棒材, 在28%變形量下軋制, 其組織基本上是相被相網(wǎng)格分割成等軸狀, 這種組織性能較差；在變形量為44%時, 相網(wǎng)格已被破碎, 相粒度較大, 這種組織性能也較差; 在變形量為66%~78%時, 有大致相同的組織, 以相為基體, 加上細小分散的+組織, 這種組織性能較好。

為充分加工與細化組織, 提高材料性能, 在20世紀70年代,發(fā)明了步進軋制工藝,它是一種將軋制和鍛造兩種變形特點結(jié)合在一起的加工方式, 具有鍛造的大變形和軋制的高速度等特點。借鑒國外少數(shù)先進國家絲材的制備工藝流程為:鑄錠→開坯鍛造→熱連軋成線材。秦伯祥等人研究了采用合金鋼熱連軋機組, 生產(chǎn)大卷重10mm純鈦高速線材工藝, 并對產(chǎn)品組織、性能、外形、尺寸公差進行了分析討論, 研究表明, 用該方法生產(chǎn)的產(chǎn)品力學(xué)性能良好, 組織均勻一致, 而且表面質(zhì)量良好。

2 拉伸工藝

2.1 拉伸溫度

對冷加工性能差的鈦合金常用熱拉伸進行加工, 拉伸溫度對絲材的組織、性能、間隙元素含量以及表面質(zhì)量均有重要影響。朱恩科等人對Ti2Cu鈦合金絲材拉伸方法的研究結(jié)果表明, Ti2Cu 鈦合金絲材不適宜冷拉伸, 而熱拉伸方法能夠順利拉制出合格的Ti2Cu 鈦合金絲材。在拉伸過程中C、O、N 和H 的增加量, 可以通過堿、酸洗和真空退火消除。圖1 為在冷拉伸與熱拉伸下Ti2Cu 鈦合金絲材的拉伸性能,可以看出,冷拉伸時,絲材的抗拉強度隨直徑減小而增加, 伸長率隨直徑減小而迅速降低。熱拉伸在8mm~6.19mm區(qū)間抗拉強度隨直徑減小迅速增加, 伸長率顯著下降, 這是由于只發(fā)生了部分再結(jié)晶, 硬化作用大于軟化作用; 在6.19 mm~1.15mm 區(qū)間抗拉強度和伸長率基本保持不變, 這是由于變形造成的硬化和回復(fù)再結(jié)晶引起的軟化作用達到了動態(tài)平衡。

2.2 拉伸道次加工率

熱拉伸時, 道次加工率的大小主要取決于加工溫度和絲材直徑。對于在室溫下的冷拉伸, 道次加工率主要取決于氧化、涂層的質(zhì)量和潤滑劑的好壞。表1為室溫下拉伸時, 隨直徑變化道次加工率分配的一般規(guī)范。

2.3 拉伸應(yīng)力

在拉伸時, 拉伸應(yīng)力應(yīng)小于被拉出金屬材料的屈服強度, 這是實現(xiàn)拉伸過程的基本條件。影響拉伸應(yīng)力的因素很多, 如拉伸溫度、拉伸速度、加工率以及模具的圓錐角等等。加工率的增加、拉伸溫度的降低、圓錐角過大或過小都將引起拉伸應(yīng)力的增大; 在直線拉伸時, 拉伸速度對拉伸應(yīng)力無顯著改變, 而在絲材以直線式通過模孔后向牽引絞盤上纏繞時, 拉伸速度超過一定范圍將引起拉伸應(yīng)力的增大。為減小拉伸過程中的拉伸應(yīng)力,可通過潤滑、減小變形量、提高金屬變形塑性等方法。為此, 人們研究了多種加工技術(shù), 其中包括輥模拉伸、超聲振動拉伸等方法。

2.4 拉伸潤滑

由于鈦合金拉伸時具有粘附模具的傾向, 造成拉絲困難, 因此除了必須采用良好的潤滑劑之外, 還應(yīng)采取涂層、氧化等其他增強潤滑措施。鈦合金拉伸前大多進行氧化、涂層處理。采用的涂料有石墨乳、鹽石灰、鈣基涂層等等, 選擇涂層的依據(jù)是不僅與所加工的絲材要結(jié)合緊密, 與潤滑劑之間要有良好的浸潤性, 而且要便于清除。拉伸工藝條件不同, 使用的潤滑劑也不相同。在鈦絲拉伸工藝中, 采用的潤滑劑有工業(yè)皂粉、石墨乳以及肥皂粉與其他材料的混合物, 應(yīng)選擇與涂層有良好浸潤性、熱穩(wěn)定性較好的潤滑劑。如在TB2 鈦合金絲材加工中, 涂層選擇鈣基涂層, 輔以自制潤滑劑(HTK-SM), 可以獲得令人滿意的絲材表面。為增強潤滑效果, 還常采用增壓模來提高絲材的表面質(zhì)量。

2.5 拉伸模

拉絲模具材質(zhì)主要有硬質(zhì)合金、天然金剛石、合成金剛石、聚晶金剛石。細絲生產(chǎn)中常用單晶天然金剛石模。天然金剛石模具雖然造價高, 但經(jīng)久耐用, 尺寸變化小, 不易出現(xiàn)粘拉磨損、絲材劃傷等。為使待加工的絲材順利通過模具, 實現(xiàn)變形的目的, 形成所需的規(guī)格尺寸, 要求加工后的模具形狀有利于潤滑并減少斷絲現(xiàn)象, 有利于產(chǎn)生的變形熱量散發(fā)得快。由于經(jīng)過一段時間的拉伸,模具表面發(fā)生磨損現(xiàn)象, 即表面因摩擦、撕裂等使模具表面有物質(zhì)脫落, 會因此劃傷絲材表面。因此需要提高模具光潔度, 減少模具缺陷, 加強對模

具的管理控制。

2.6 表面處理

在絲材拉伸過程中, 表面處理也是影響絲材表面質(zhì)量及組織性能的影響因素。其方式有酸洗、機械拋光、電解拋光、磷化、氧化、電鍍等。西北有色金屬研究院與有研億金新材料股份有限公司分別對鈦鉭合金絲與鈦鎳合金絲進行了表面處理的研究, 結(jié)果表明, 酸洗、機械拋光與電解拋光拉伸試樣均表現(xiàn)為韌性斷裂, 但電解拋光由于減少了試樣表面裂紋源而有效改善了鈦鎳合金絲材的力學(xué)性能, 而酸洗由于減少了表面夾雜物對拉伸的影響, 表現(xiàn)出了比機械拋光更好的綜合性能。磷化、氧化處理由于其磷化層和氧化層具有較高的硬度, 可以有效地保證絲材拉伸過程中表面不被劃傷, 但在拉伸過程中會出現(xiàn)表面和心部變形不協(xié)調(diào)性, 容易在表面出現(xiàn)裂紋, 導(dǎo)致材料斷裂。電鍍后的絲材雖然表面光潔, 但由于易發(fā)生氫脆現(xiàn)象, 試樣表現(xiàn)為脆性斷裂, 材料的力學(xué)性能顯著降低。

2.7 熱處理工藝

鈦及鈦合金絲熱處理時應(yīng)用最多的是退火,包括中間退火和成品退火, 其目的是提高絲材繼續(xù)拉伸的加工塑性和達到所要求的成品性能。在制定退火工藝時, 不僅要考慮生產(chǎn)的具體條件, 更重要的應(yīng)考慮金屬的力學(xué)性能與變形程度、退火溫度之間的關(guān)系。如工業(yè)純鈦, 隨著加工率的增加, 伸長率下降, 而抗拉強度升高, 說明冷加工硬化快, 因此必須進行中間退火。絲材成品的退火溫度應(yīng)根據(jù)所要求的成品性能來選擇, 以達到最佳的性能匹配。如Ti-2Al-2.5Zr 絲材的優(yōu)選真空退火溫度在700~850 ℃, 在這區(qū)間內(nèi), 伸長率和抗拉性能均能達到絲材的要求。表2與表3為鈦及鈦合金絲的一般退火規(guī)范, 可以看出, 絲材的退火制度還應(yīng)考慮絲材的尺寸。實際應(yīng)用中, 應(yīng)根據(jù)合金成分以及加工工藝, 進行試驗研究, 來選擇最佳退火工藝。

除退火工藝外, 為達到各種用途所需要的性能, 還常常需要進行固溶時效等熱處理。如眼鏡架用Ti-22V-4Al 合金絲, 經(jīng)780℃30min 退火處理, 其組織均勻, 伸長率達20%以上; 再經(jīng)520℃4 h 時效處理, 維氏硬度達到2800MPa, 可達到眼鏡架用絲材對材料硬度的技術(shù)要求。

3 加工技術(shù)

傳統(tǒng)的固定模拉伸(即常規(guī)拉伸)有著本身固有的缺陷, 其突出問題是模具與變形金屬接觸面的摩擦以及伴隨產(chǎn)生的熱效應(yīng)。為此, 人們發(fā)明了多種加工技術(shù)來解決上述問題。

(1) 輥模拉伸: 該技術(shù)結(jié)合了傳統(tǒng)的軋制與拉伸的特點, 減少了拉拔力, 增加了道次加工率,降低了加工硬化程度。由于輥模拉伸是在由非傳動的、自由旋轉(zhuǎn)的輥輪組成的孔型中拉伸, 將固定模拉伸時材料與模孔的大部分滑動摩擦轉(zhuǎn)變?yōu)榉浅Ｐ〉臐L動摩擦, 從而大幅度減小拉伸摩擦力。輥模拉伸的缺點是尺寸精度沒有固定模拉伸高, 適用于粗拉絲, 而在細拉絲中用固定模拉伸進行精整。

(2) 超聲振動拉伸: 該方法是從20世紀50年代發(fā)展起來的,拉伸時,對拉伸模施以超聲振動,可以有效降低拉伸力, 提高道次加工率。

(3) 無模拉伸: 該工藝是采用感應(yīng)線圈或激光使絲材局部加熱軟化, 并施加張力使絲材變細。其優(yōu)點是不需要拉伸模和潤滑劑, 變形率大, 效率高, 缺點是成品尺寸均勻性差, 質(zhì)量不穩(wěn)定。

(4) 增壓模拉伸: 該工藝是指在拉伸模前安裝增壓噴嘴裝置, 在絲材拉伸時, 能造成自動增壓強制潤滑效果的方法。其優(yōu)點是斷絲頻率減少4/5、拉絲模壽命提高20 倍以上、改善表面質(zhì)量等。

(5) 鍍層- 包套集束拉伸: 該方法首先在鈦絲表面鍍一層低碳鋼, 再將鍍好的鈦絲集束裝入低碳鋼管內(nèi), 然后進行集束拉伸加工并進行中間退火, 加工到最終尺寸后, 用硫酸酸洗將低碳鋼包套和鍍層除去。其優(yōu)點是效率高、生產(chǎn)成本低。

(6) 包套- 碎屑擠壓: 該工藝是日本東北大學(xué)開發(fā)的, 主要用于TiNi 形狀記憶合金絲的加工,可提高產(chǎn)品質(zhì)量、降低生產(chǎn)成本。首先通過包覆軋制制備由不同金屬片組成的多層復(fù)合片材, 各種金屬層的厚度比取決于所確定的化學(xué)成分, 然后把軋成的包覆片切成碎屑, 將切成的碎屑裝填到容器中制成坯料, 并將坯料擠壓成細棒, 接著再加工成細絲, 最后通過熱擴散處理, 將復(fù)合絲轉(zhuǎn)化成想要得到的金屬間化合物絲材。

(7) 四輥絲材軋機連軋生產(chǎn)絲材: 這種軋機是由四個軋輥組成一個圓的孔形, 工作時由一個主動輥帶動另外三個輥轉(zhuǎn)動。多個這樣的機架組成連軋機組可進行鈦合金絲材的生產(chǎn), 從而大幅度提高了絲材的生產(chǎn)率和成品率。

4 結(jié)語

鈦及鈦合金絲材應(yīng)用廣泛, 但其昂貴的價格是阻礙其應(yīng)用的主要障礙, 需要開發(fā)并普及絲材制備新工藝, 以降低絲材加工成本。國外對絲材加工技術(shù)研究報道較多, 并且采用了很多新技術(shù),因此國外的鈦合金絲材產(chǎn)品質(zhì)量好、規(guī)格多。而國內(nèi)鈦合金絲材生產(chǎn)技術(shù)仍然較落后, 生產(chǎn)流程長、效率低、成本高是目前需要解決的問題。因此我國應(yīng)加大對鈦合金絲材加工的研究投入, 盡快提高在該領(lǐng)域的技術(shù)水平和裝備水平, 生產(chǎn)出質(zhì)優(yōu)價廉的鈦合金絲材產(chǎn)品, 以適應(yīng)市場的需求。

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