我國的鈦資源豐富，鈦合金棒材制品的用途也比較廣泛。隨著社會經(jīng)濟發(fā)展帶動起相應(yīng)的市場經(jīng)濟發(fā)展，工業(yè)生產(chǎn)也有了更加綜合性的要求。對于鈦合金制品來說要求高強度、高塑性和高韌性的相互綜合。因此，市場化的高要求也激勵著鈦合金軋制成型工藝和技術(shù)的改革與完善。國內(nèi)針對鈦合金的研究水平與國外相比，在新領(lǐng)域內(nèi)相較國外研究更加深入，而對于傳統(tǒng)鈦合金的研究方面較為欠缺。所以，我國的鈦合金研究在近幾年內(nèi)有了新的突破。文章就針對鈦合金棒材軋制成型的特點及相應(yīng)軋制工藝和過程的研究，結(jié)合目前的市場化要求和鈦合金應(yīng)用趨勢，探討關(guān)于鈦合金棒材軋制成型的研究進展及發(fā)展建議。 

1、鈦合金棒材軋制成型特點 

鈦合金棒材軋制成型的過程，主要是通過將較大規(guī)格的鍛棒坯料在軋制后，進行冷卻，冷卻后的棒材主要呈現(xiàn)針狀、細片狀或者粗片狀等形態(tài)。鈦合金軋制坯料通過軋制冷卻后能夠具備較強的韌性和抗拉性能，但此時的鈦合金棒材還不具備高強度和高塑性的特點。通常工業(yè)化生產(chǎn)要求鈦合金棒材的加工能夠形成拉伸和疲勞性能較強的等軸組織。但在實際軋制過程中，由于坯料在室溫條件下進行冷卻從而制約了片狀組織的綜合性能，只有通過有針對性地變形處理才能夠得以軸化，從而適合市場需求。所以，鈦合金棒材坯料在軋制過程中的組織軸化是一個重要問題。若軋制變形量較大，則較容易提高組織可變性和力學(xué)性能。而在變形量小時，則會影響鈦合金的可塑性和強度。同時，在鈦合金棒材軋制過程中，要進行多次退火，而這種情形則會急速降低軋件的表面溫度，內(nèi)部溫度不降反增，使軋件表面與中心溫度形成較大的發(fā)差，進而容易造成表面裂紋。所以，軋制的溫度一定要控制得當(dāng)。道次間就成了控制溫度和繼續(xù)變形的軋制空間。只有將大量的孿品進行再結(jié)晶才能夠有效提高鈦合金棒材的綜合性能。 

2、國內(nèi)外鈦合金的發(fā)展方向及技術(shù)進展 

2.1 國內(nèi)外鈦合金的發(fā)展方向 

最先進入市場并進行廣泛應(yīng)用的第一種鈦合金是由美國研制成功的Ti-6AI-4V合金。這種鈦合金的強度、韌性、塑性、耐熱性、耐蝕性和相容性等都較好，因而在市場中也得到了廣泛的應(yīng)用。隨著鈦合金市場應(yīng)用要求的提升，結(jié)構(gòu)鈦合金也向著高強度、高塑性、高韌性和高模量等相關(guān)方向發(fā)展。因此，目前的國內(nèi)外鈦合金研究主要包括高溫鈦合金、鈦鋁化合物為基的鈦合金、高強度高韌性的β鈦合金、阻燃鈦合金以及醫(yī)用和船用鈦合金等。 

（1）高溫鈦合金現(xiàn)多被用于軍用及民用飛機的發(fā)動機中。而近年來，美國采用快速凝固的粉末冶金技術(shù)成功研制了一種高純度和高性能的鈦合金，以能夠充分適應(yīng)軋件表面與中心溫度的差異性，保證鈦合金的綜合應(yīng)用性能。 

（2）鈦鋁化合物為基的鈦合金主要優(yōu)勢是高溫性能較好，抗氧化和抗蠕變性較強。同時，這種鈦合金的密度小，質(zhì)量輕，能夠被廣泛應(yīng)用在航空航天器材當(dāng)中。俄羅斯研究成功了一種新型的航空用鈦合金，這種新型的鈦合金相對于傳統(tǒng)的來說，質(zhì)量更輕，韌性更強，既能夠保證航空飛行器的性能，還能夠最大限度低減輕質(zhì)量，減小阻力。 

（3）β鈦合金是一種比較適用的航空結(jié)構(gòu)材料。在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同強度和塑性的要求進行匹配，從而足大限度地增強可塑性、實用性和經(jīng)濟性。目前，我國針對高強度、高韌性的β鈦合金已經(jīng)有了初步研究，成功完成實驗室建設(shè)后，分別從西北、寶雞和北京等多個有色金屬加工廠進行配合研制。寶雞有色金屬加工廠研發(fā)出了BTi-6554高強高韌性鈦合金，北京有色金屬研究總院和寶雞加工廠聯(lián)合研制成功了Ti-63高強高韌性鈦合金。而西北有色金屬研究院則創(chuàng)新研制成功了Ti-1300合金和Ti-5322鈦合金。TC21也是西北有色金屬研究院研究成功的新型鈦合金，主要具有優(yōu)良的強度、塑性和韌性，能夠有效減少鈦合金棒材白表面的裂紋，增強總體的綜合性能。 

（4）我國對阻燃鈦合金的研究較為深入，Ti14和Ti40鈦合金就是由西北有色院研究成功的，具有良好的阻燃性能，較適用于飛機發(fā)動機關(guān)鍵部件的機匣和葉片。 

（5）對于船用鈦合金來說，提高耐縫隙腐蝕性能，以能夠達到持久耐用和高強度等要求的生產(chǎn)和開發(fā)。國外根據(jù)各國家的應(yīng)用需求進行了創(chuàng)新。我國也研制出了比較有中國特色的不同強度級別的幾種鈦合金，這些鈦合金都近于a型船用耐蝕性鈦合金。在實際應(yīng)用中，可以根據(jù)不同使用條件進行搭配使用。而對于醫(yī)用鈦合金而言，國外為了盡可能的排除AI v元素的不利影響，進而開發(fā)出了一系列的生物用新型鈦合金。這些鈦合金普遍具有良好的耐蝕性、耐磨性和抗斷裂性。國內(nèi)也一直致力于對醫(yī)用鈦合金的研究，在我國豐富的鈦資源和研究經(jīng)驗的影響下，我國在綜合力學(xué)性能和工藝性能等方面的研究均優(yōu)于國外醫(yī)用鈦合金。 

2.2 鈦合金的技術(shù)進展 

我國的鈦合金棒材軋制技術(shù)主要包括熔煉技術(shù)、鑄造技術(shù)、等溫鍛造技術(shù)、熱處理技術(shù)、焊接技術(shù)、加工技術(shù)、表面處理技術(shù)和最新加工技術(shù)等等。其中，我國在熔煉技術(shù)中取得了較好的發(fā)展，將感應(yīng)凝克熔煉技術(shù)的研究加入重點研究項目當(dāng)中。精密鑄造技術(shù)多用于不易加工的鑄件，最大限度地增加鈦合金材料的利用率，降低生產(chǎn)成本。其他鈦合金的軋制成型技術(shù)在市場需求和經(jīng)濟利益的影響下，也盡量進行控制，以研制和創(chuàng)新的經(jīng)驗為基礎(chǔ)，以理論與實際相結(jié)合，深入地進行技術(shù)改革與創(chuàng)新，以更快地適應(yīng)市場發(fā)展需求，提升經(jīng)濟效益。 

3、推動鈦合金棒材軋制成型的發(fā)展建議 

我國對鈦合金棒材軋制成型工藝和方法的研究應(yīng)該加強深入和維度。對加工技術(shù)和成本花制備過程進行有效控制，以爭取實現(xiàn)低成本、高性能的企業(yè)發(fā)展。其次，對于大型優(yōu)質(zhì)鈦合金坯料的制備，應(yīng)該應(yīng)用新型的制備技術(shù)，比如：新型電子束和等離子冷床爐熔煉技術(shù)等。針對高效的短流程加工技術(shù)，應(yīng)精準(zhǔn)選擇合適的制備技術(shù)，提高材料的利用率，降低工業(yè)成本，提高整體經(jīng)濟效益。同時，軋制成型也包括激光成形、精密鑄造、精密模鍛、噴射成形和擴散鏈接等等。我國有豐富的鈦資源，隨著我國鈦合金加工技術(shù)的日漸成熟，更應(yīng)該積極擴展鈦合金的應(yīng)用范圍，將我國的鈦合金應(yīng)用推向國際化，提高市場競爭力的同時，也促進了鈦市場的發(fā)展。 

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