TC4钛合金材料的优异性能

   钛合金抗蚀性能优异，密度小，疲劳强度和抗裂纹扩展能力好，在航空、航天、汽车、造船、能源等行业具有广泛的应用前景。钛的优良耐蚀性及良好的比强度，使钛管比其他传统金属材料管件制作的产品更薄，换热效果更好。

TC4钛合金是目前应用广泛的钛合金之一，它的强度高，耐蚀性好，但目前国内外无缝钛管市场上很难见到TC4材质的无缝钛管。TC4钛材主要以板材为主，市场上的TC4管材以热挤压或斜穿孔等方法生产的高强度厚壁管为主。

造成目前这种现状的主要原因是TC4钛合金的强度高，冷轧成形难度大。为解决TC4无缝管冷轧成形的关键技术，校企联合进行了系列研究。如采用直接冷轧成形工艺生产高强度钛合金管材，不仅大大降低生产成本，同时可满足对钛合金应用场合的要求。

降低钛棒、钛板、钛丝等钛合金材料的价格必须从开发低成本的新合金系和改进生产工艺两方面进行：

降低原材料成本

钛金属熔点高，化学性质十分活泼，与O，H，N和C 等元素有极强的化学亲和力,致使纯钛提取困难。工业上普遍使用Kroll 镁还原法生产海绵钛。Kroll 镁还原法生产海绵钛工艺复杂、能耗高、周期长，并且不能连续生产，同时，需用大量的金属镁作还原剂，生产成本较高。4、钛管生产线自动化程度高，确保钛管生产的成品率降低，减少人为操作带来的失误。目前，由英国剑桥大学开发的熔融中直接电化学还原TiO2的工艺有所突破，该方法生产海绵钛的生产周期短，且生产成本下降40%。

变形量对成品管材显微组织及力学性能的影响

轧制变形量在25%、30%、36%条件下，经750℃真空退火后成品管材显微组织。可知，退火后的TA18钛合金成品管材显微组织均为

等轴组织，随变形量增加，再结晶程度更加完全，晶粒更加细小。

轧制变形量分别为25%、30%、36%条件下，经750℃真空退火后成品管材的室温力学性能。可知，当变形量为25%时，成品管材的屈服强度为550MPa，抗拉强度为675MPa，延伸率为15.5%，延伸率略高于标准要求值15%；当变形量为30%时，抗拉强度为670MPa，屈服强度为535MPa，延伸率为17%；当变形量为36%时，抗拉强度为640MPa，屈服强度为517MPa，略高于标准要求值515MPa，延伸率达到19%。考虑强度与塑性的良好匹配，对比不同变形量条件下的力学性能及显微组织，成品管材轧制变形量选定30%较为合理。由于回转和送进的信号是由与轧机曲柄齿轮相连接的磁性接近开关所给的，两者相隔180°。

钛管在军公方面的应用

一艘台风级核潜艇，钛管在军事工业方面有着十分广阔的用途。核动力潜艇、水翼艇、迫击炮身管、反坦克导单、导单发射、坦克防护板等大量用钛管。据资料介绍，用钛管量高达9000吨，由此可见军公对钛管材的需求巨大。

钛管在航天航空方面的应用

民用飞机用钛管量约占构架重量的2025%此外战略火箭发动机、宇宙飞船（如神舟五号、神舟六号）人造天线等也大量用钛管。 钛管广泛用于航空工业。