钛板材加工生产流程有哪些

编辑：宝鸡贵力恒金属材料有限公司  |  浏览次数：75次

　　在化学工业日益发展的今天，二氧化钛及钛系化合物作为精细化工产品，有着很高的附加价值,前景十分诱人。四氯化钛是 一种无色液体;熔点250K、沸点409K,有制激性气味。它在水中或潮湿的空气中都极易水解，冒出大量的白烟。目前，金属钛生产的工业方法是可劳尔法，产品为海绵钛。制取钛材传统的工艺是将海绵钛经熔铸成锭，再加工而成钛材。按此，从采矿到制成钛材的工艺过程的主要步骤为:

　　钛矿>采矿>选矿>太精矿>富集~>富钛料~>氯化->粗TiC14->精制~>纯TiC14->镁还原=>海绵钛~>熔铸~>钛锭~>加工~>钛材或钛部件上述步骤中如果采矿得到的是金红石，则不必经过富集，可以直接进行氯化制取粗TiCI4。另外，熔铸作业应属冶金工艺，但有时也归入加工工艺。

　　上述工艺过程中的加工过程是指塑性加工和铸造而言。塑性加工方法又包括锻造、挤压、轧制、拉伸等。它可将钛锭加工成各种尺寸的饼材、环材、板材、管材、棒材、型材等制品，也可用铸造方法制成各种形状的零件、部件。钛和钛合金塑性加工具有变形抗力大，常温塑性差、屈服极限和强度极限比值高、回弹大、对缺口敏感、变形过程易与模具粘结、加热时又易吸咐有害气体等特点，塑性加工较钢、铜困难。

　　故钛和钛合金的加工工艺必须考虑它们的这些特点。

　　钛采用塑性加工，加土尺寸不受限制，又能够大批量生产，但成材率低，加工过程中产生大量废屑残料。针对钛塑性加工的_上述缺点，近年来发展了钛的粉末冶金工艺。钛的粉末冶金流程与普通粉末冶金属同，只是烧结必须要在真空下进行。它适用乎生产大批量、小尺寸的零件，特别适用于生产复杂的零部件。这种方法几乎无须再经过加工处理，成材率高，既可充分利用钛废料作原料，又可以降低生产成本，但不能生产大尺寸的钛件。钛的粉末冶金工艺流程为:钛粉(或钛合金粉)->筛分->混合->压制成形~>烧结~>辅助加工->钛制品。

　　钛材生产的原则流程

　　钛材除了纯钛外，目前世界上已经生产出近30种牌号的钛合金。使用广泛的钛合金是Ti-6A1-4V,Ti-5A1- 2.5Sn 等。钛合金及锻造工艺的分类

　　根据室温显微组织,钛合金可分为三种类型:α型合金、α+β型合金和β型合金,其中α和α+β型合金的热塑性与变形速度关系不大,而β型合金有良好的可锻性但温度过低可能引起α相沉淀。钛合金的锻造工艺按锻造温度与β转变温度的关系,分为常规锻造与高温锻造。

　　钛合金的常规锻造

　　常用变形钛合金通常都是在β转变温度以下锻造的,称为常规锻造。根据坯料在(α+β)相区加热温度的高低,可细分为上两相区锻造与下两相区锻造。

　　下两相区锻造

　　下两相区锻造一般是在β转变温度以下40～50℃加热锻造,此时初生α相和β相同时参与变形。变形温度愈低,参与变形的α相数量愈多。与β区变形相比,在下两相区域β相的再结晶过程急剧加快,再结晶形成的新的β晶粒不仅沿变形的原始β晶界上析出,而且在β晶界内和α片层间的β中间层内出现。经这种工艺生产的锻件强度很高,塑性较好,但其断裂韧性与蠕变性能还有很大潜力。

　　上两相区锻造

　　它是在β/(α+β)相变点以下10-15℃的温度下始锻。其变形后的最终组织含有较多的β转变组织,可提高组织的蠕变性能和断裂韧性;使钛合金塑性、强度、韧性兼得。

　　钛及钛合金法兰的性能特点

　　热加工，主要是锻造、轧制和挤压是钛法兰半成品及产品的基本生产手段。鉴于钛法兰组织结构对热加工工艺具毛根强的敏感性，因此正确选择和掌握工艺参数不仅对保证产品的外形尺寸精度十分重要，同时对产品的内在质量也是关键因素。

　　和一般金属结构材料相比，钛法兰的热加工特点是变形抗力大，变形温度范围狭窄。六方晶体结构的钛，不易变形。为提高塑性，就需将金属加热到相变点以上的b相区，进行所谓b加工。但由于钛法兰过热倾向大，高温加热将引起b晶粒急剧长大，但若变形量不足，冷却后形成粗大魏氏组织则会明显降低合金的期性与疲劳强度，而月这种过热组织在随后的热处理中艰以消除，因此目前生产中对成品或成品前一火的热加工起始温度规定不用过临界点Tb。由于钛法兰的变形抗力对变形温度的降低或变形速率的提高非常敏感，以至停锻温度也不能过低。这两方面因素的约束，使大多数钛法兰的成品加工温度范围限制在800一950℃之间，掌握起来很不容易。但对铸锭的开坯，温度范围可以扩大到850一1150℃，在随后火次的加工过程中，再逐次降低温度。

　　钛法兰合金导热性差，在快速变形时，工件心部温升快，因热量传递慢而容易造成过热，而工件表面温度则较低，又易形成表面裂纹，故加工过程中需注意掌握变形速率和变形量。