钛合金锻造的特点及工艺优化

1.变形抗力大

在锻造温度下钛合金的变形抗力比钢高。同时，钛合金的变形抗力随温度的降低而升高的速度比钢快得多。在模锻钛合金时，即使锻件温度有少许降低，也将导致变形抗力的大大增加。

对于某些（α+β）钛合金来说，变形抗力对于温度的这种敏感性，主要是在（α+β）/β相变以下温度才更加明显。

变形速度对钛合金的变形抗力影响较大，在锤上变形时的单位压力要比在压力机上变形时的单位压力高出数倍。因此，从减小模锻是能量消耗的观点来看，在压力机上比在锤上好。

图2-3-51 TC4钛合金力学性能与锻造温度、锻造速度的关系(www.xing528.com)

—高速锤锻态锻件的 —液压机锻态锻件的 —高速锤热处理态锻件的 —液压机热处理态锻件的热处理 制度：930℃，1h水淬+600℃，4h，空冷

2.导热性差

钛合金的导热性比钢、铝等金属差，钛合金的热导率是铁的1/5，是铝的1/12.5。因此，锻坯出炉后表面冷却快。如果操作慢，就会造成较大的内外温度差。这往往导致锻造过程中产生开裂现象和加剧坯料内外变形程度分布的不均匀性。为了减少坯料表面的冷却速度，充分预热锻模、夹钳等与坯料直接接触的工具是十分重要的。

3.粘性大、流动性差

与钢相比，钛合金的粘性大、流动性差。模锻（包括挤压）时必须加强润滑，否则容易产生粘膜现象，而且模锻的挤压力也会由于摩擦力的剧增而显著增高。另外，在模块或锤头回程时，锻件有可能被撕裂。试验表明，不采用润滑剂时，墩粗钛合金的摩擦因数高达0.5，如采用玻璃润滑剂，摩擦因数降至0.04～0.06。