鈦合金的鍛造及鍛後冷卻（què）工藝

　　鈦在固態有同素異晶轉變。在882.5℃以下，為密排六方（fāng）晶格（gé），稱為α-鈦；在882.5℃以上，為體心立方晶格，稱為β-鈦。α-鈦強度高，耐熱性好，但塑性差些，變形抗力較大，塑性成形較為困難。β-鈦的耐熱性較差（chà），但工藝塑性較好，變形加工性較好（hǎo）。

　　1、鈦合（hé）金（jīn）的工藝塑性

　　鈦合金（特別是鑄態鈦合金）中的碳、合金（jīn）元（yuán） 素、氣體雜質，尤其是氧對鈦合金的塑性有很大影響。鑄態鈦（tài）合金經過預處理變形後，塑性將大大提高。

　　鈦和鈦合金有兩種同（tóng）素（sù）異形體：在885℃ 以下（xià） 鈦（tài）具有密排六方晶格組織α 相；當溫度超過885℃以（yǐ）後，α 相轉變為具有體心（xīn）立方晶格組織的β 相。在（zài）低（dī）溫下（xià），六方（fāng）晶格組織的滑移麵數目有限，所以塑（sù）性變形困難，當溫度升高時，六方晶格中的滑移（yí）麵（miàn）增（zēng）多，所以鈦及鈦合金（jīn）的塑性隨溫度的升（shēng）高而提高。當溫度超過相變點進入（rù）β 相區時，金屬的組織由六方晶格轉（zhuǎn）變為體心立方晶格，這時鈦及鈦合金的塑性高，因（yīn）此，鈦合金一般在熱態下進行壓力（lì）加工。

　　在鍛（duàn）造過程中，再結晶與加工硬化同（tóng）時進行。增 大變形速度，有時使再結（jié）晶（jīng）不能充分進行，其結果是鈦合金的塑性下（xià）降，變形抗力增大。因此，鈦合金的變形速度不能太大。根據對鑄態TA3鈦合金的鐓粗試驗表明，錘上鐓粗允許變形程度不（bú）大於45%，而液（yè）壓機上鐓（duì）粗其允許變（biàn）形程度則可達60%。故鈦合金在壓力機上鍛造比較適（shì）宜。

　　2、鈦合金鍛前加熱規範

　　鈦合金的鍛前加熱規範對鈦合金鍛件的組（zǔ）織以（yǐ）及 某些性能有很大的（de）影響。α 和（α + β）鈦合金鑄錠（dìng）開坯，因其還有後續塑性變（biàn）形和熱處理工序，故其鍛造加熱溫度可（kě）取在β相（xiàng）區，而終鍛（duàn）取在α + β 相區（qū）。

　　（α + β）鈦合金常規鍛造的加熱溫度一般取（qǔ）低於 β 轉變溫（wēn）度10～30℃，這樣可保（bǎo）證鈦合金鍛造後的顯微組織中含有體積分數20%～30% 的初生等軸α 相，使鈦合金具有良好的綜合力學性能。但是，為了提高鈦合（hé）金的斷裂韌度、高溫持（chí）久強度和高溫蠕變抗力等指（zhǐ）標，同時又不至於使室溫塑性指標（斷麵收縮率）降低太多，鈦合金鍛前的加熱溫度可提高到β 轉變溫度以下10℃ 左右， 這樣既可保證（zhèng）鈦合金鍛造後的組（zǔ）織和性能，又可改善其可鍛性。

　　α鈦合（hé）金的鍛造加熱溫度一般（bān）可取略高於β轉變 溫度，以（yǐ）便擴大鈦合金的鍛造溫（wēn）度範圍（wéi），改善工藝塑性。

　　β鈦合金鍛造（zào）加熱（rè）溫度一般都高於β 轉變溫度（dù）， 而且等於或略低（dī）於再結晶溫度。

　　鈦合（hé）金毛坯在加熱溫度下的保溫時間一般 按0.7～0.8min/mm 計算（suàn）。

　　3、鍛造工藝參（cān）數（shù）對鈦合金鍛件性能的影響

　　鈦合金（jīn）熱變形工（gōng）藝的核心是（shì）變形溫度及其變形程度的良好組合， 它們對鈦合（hé）金組（zǔ）織的形成過程起著決定性作用。