TA21钛合金冷轧管材热处理工艺研究
发布人：上海艾荔艾合金股份有限公司www.shailiai.cn
更新时间：2016-01-12
TA21钛合金是一种新型中等强度耐蚀钛合金，其名义化学成分为Ti-1Al-1Mn，由于其优异的耐蚀性能及良好的综合力学性能，已逐渐应用于飞机、舰船及化工等行业。
TA21钛合金是一种新型中等强度耐蚀钛合金，其名义化学成分为Ti-1Al-1Mn，由于其优异的耐蚀性能及良好的综合力学性能，已逐渐应用于飞机、舰船及化工等行业。
冷加工管材作为TA21钛合金的一种主要产品逐渐被用来制作各种换热管及管路等。为科学合理地制定管材热处理工艺，获得满足相应技术标准规定的力学性能要求的优质管材，科研人员对该合金管材热处理制度对管材力学性能的影响进行了研究。
采用不同轧制工艺分别获得15%、20%、30%、35%、40%五种冷变形程度下的管材，对这五种管材分别从500℃至800℃进行了7种温度下的真空退火处理，将管样按GB228《金属拉伸试验方法》标准进行室温拉伸试验，获得了不同变形程度管材在不同退火温度下的室温抗拉强度、屈服强度及延伸率数据。试验结果如下：
（1）由于变形程度小于20%时，处于金属的临界变形量，金属变形不充分，金属中仅有部分晶粒发生变形，且很不均匀。随退火温度升高，再结晶后的晶粒生长度不一样，出现粗大晶粒，使强度升高，塑性下降；而当变形量超过20%时，金属变形充分、均匀，随变形程度的增大，变形愈均匀，再结晶后的晶粒愈细小均匀，性能稳定。因此，TA21钛合金管材冷变形程度不应低于20%，选择20～40%较为合理。
（2）随退火温度升高，管材由加工变形组织逐渐变为再结晶组织，加工率大的比加工率小的晶粒略小些；强度随退火温度升高逐渐下降，塑性升高，650℃以上时，性能随温度升高而改变得很缓慢，处于一个组织性能稳定区。因此，TA21钛合金管材退火温度选择在650～800℃可以获得稳定良好的力学性能，而以700℃左右退火为最佳。
（3）管材在700℃退火时，当保温时间达到0.5小时时，其性能已趋于稳定，以后随保温时间延长性能变化非常微小，这说明管材在再结晶温度以上退火，保温时间长短对性能的影响不明显。因此，TA21钛合金管材保温时间在1～1.5小时比较合理。
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