鈦合金的力學(xué)性能隨變形參數(shù)的變化呈規(guī)律性變化：在一定范圍內(nèi)，變形量增大，材料的綜合力學(xué)性能變優(yōu)；變形溫度的不同將得到不同的組織和性能，在相變點(diǎn)溫度以下變形得到的組織性能優(yōu)于在相變點(diǎn)溫度以上變形時(shí)。變形后組織和晶粒尺寸是力學(xué)性能變化的主要原因。變形后組織為細(xì)等軸組織，可以得到更優(yōu)的力學(xué)性能。當(dāng)變形溫度為900～950℃時(shí)、變形量為60%～70%時(shí)獲得組織和力學(xué)性能較優(yōu)，由此提出此合金的變形參數(shù)為：變形溫度950℃、變形量60%。

 

不論是單芯壓線(xiàn)或多芯復(fù)合鈦棒，經(jīng)過(guò)復(fù)銅以后，采用冷拉伸工藝都不會(huì)遇到困難，道次斷而收縮率可按10—15%分配。直徑0.8毫米以下，道次收縮率可降低到8一10%。為了不產(chǎn)生較高的變形熱，不推薦高速拉伸工藝。實(shí)驗(yàn)證明，拉制多芯復(fù)合線(xiàn)時(shí)，拉伸速度30一50米／分為宜。摩擦熱隨著鈦棒材在模子中不同的位置而變化，在鈦棒表面變化最大。在工業(yè)生產(chǎn)的條件下，單模拉仲銅線(xiàn)時(shí)，線(xiàn)材的小心溫度可升高到30℃，接近于線(xiàn)材的表面溫度可達(dá)115℃。拉伸碳鋼可分別達(dá)到60℃和175℃。

 

實(shí)驗(yàn)材料為新型高溫鈦合金棒，主要合金成分為（質(zhì)量分?jǐn)?shù)，%）：5.8~7.0Al，1.5~2.5Sn，3.5~4.5Zr，0.3~1.3Mo，1.5~2.5Nb，0.1~0.4Si，雜質(zhì)＜1，余量Ti。供貨狀態(tài)為熱等靜壓。BTi-62421S鈦合金為近α鈦合金，擬定使用溫度550℃，相轉(zhuǎn)變點(diǎn)1010℃。為消除表面細(xì)晶區(qū)對(duì)實(shí)驗(yàn)結(jié)果的負(fù)面影響，在原始鑄坯的六個(gè)表面各切除10mm，取樣，制作成標(biāo)準(zhǔn)試樣。分別進(jìn)行變形溫度為850℃、不同變形程度(40%、50%、60%、70%、80%)和變形量為40%、不同變形溫度(850℃、900℃、950℃、1000℃、1050℃)的兩組等溫平面壓縮試驗(yàn)。對(duì)壓縮后的試樣進(jìn)行硬度和力學(xué)拉伸測(cè)試。

 

高溫鈦合金研制一直是在先進(jìn)航空發(fā)動(dòng)機(jī)需求的牽引下進(jìn)行的，它的研究一直是鈦合金領(lǐng)域最為活躍、最為重要的一個(gè)分支，受到世界各國(guó)鈦合金研究者的高度重視。由于近α鈦合金具有較好的高溫強(qiáng)度和接近于α+β鈦合金的塑性，對(duì)于高溫用途最為合適，因而在高溫鈦合金中一直占主導(dǎo)地位，目前投入使用和正在研制的高溫鈦合金大多數(shù)為近α鈦合金。而熱加工是改善鈦合金微觀(guān)組織的有效方法，熱加工參數(shù)的選擇對(duì)鈦合金的顯微組織、加工性能和使用性能都將產(chǎn)生重要影響。鈦合金作為一種新型高溫近α鈦合金，目前還沒(méi)有其室溫成形性能的研究資料。本文以BTi-62421S鈦合金為研究對(duì)象，研究和掌握變形參數(shù)(變形溫度、變形程度)對(duì)此鈦合金力學(xué)性能的影響規(guī)律，并尋求獲得此鈦合金的最佳綜合力學(xué)性能的最優(yōu)變形參數(shù)。

 

冷變形有利于產(chǎn)生高的位錯(cuò)密度和導(dǎo)致位錯(cuò)胞組織的發(fā)展。我們已經(jīng)知道，冷加工的缺陷是很重要的磁通“釘扎中心”。冷變形不僅決定了位錯(cuò)的方向，而且也是影響沉淀相的因素。在撿伸超導(dǎo)線(xiàn)時(shí)，盡量降低空形熱而產(chǎn)生的鈦棒溫升是獲得良好超導(dǎo)性能的重要條件。降低溫升，可提高位錯(cuò)密度，阻研胞狀結(jié)構(gòu)的發(fā)展和減小胞狀結(jié)構(gòu)的尺寸，這種尺寸對(duì)臨界電流影響很大，如果能使胞狀結(jié)構(gòu)尺寸減小15%，臨界電流則可提高1倍。這就提示我們?cè)诔瑢?dǎo)線(xiàn)材的拉仲量程、入使用良好的潤(rùn)滑劑、冷卻條件、選擇適宜的拉伸速度等是至關(guān)重要的工藝條件。