钛合金材料具有比强度高、屈强比高、变形抗力高、工艺塑性和超塑性优良的特征，钛合金棒广泛应用于国民经济的各个领域，在航空航天飞机上就有钛合金棒材经冷镦后制成的铆钉连接件。

目前，关于小直径钛合金棒材（≤Φ10mm）热连轧及轧制棒材热处理、微观组织的分析比较欠缺，针对这个问题，技术人员在Gleeble500热力模拟机上对TC4合金进行高温压缩试验，分析不同温度、不同应变速率下TC4钛合金的流变应力曲线，钛丝厂家为钛合金棒材热连轧提供必要的工艺参数，并对轧制后的产品进行了组织及性能分析。研究结果发现：

1、从降低变形抗力，提高材料可成形性，保证终轧组织性能的角度来看，TC4钛合金棒材的开轧温度为950℃，即稍低于TC4钛合金相变温度；应变速度为1s-1，从而保证变形过程中应变和应变速率引起的加工硬化小，充分发挥材料的塑性；

2、经三辊Y型轧机热连轧获得Φ12、Φ6mm棒材，Φ12mm棒材组织为等轴初生α相＋α条＋β转变组织，晶粒直径约为3～10μm；Φ6mm棒材组织为少量等轴初生α相＋细条状α相＋β转变组织，晶粒尺寸不超过1μm。可见，随着累积变形量的增大，晶粒尺寸明显减小；

3、三辊Y型轧机热连轧获得的TC4钛合金棒材，其组织和力学性能均满足技术要求。试验采用的轧制设备、轧制工艺参数及热处理制度能够生产符合要求的钛棒现货，从而为进一步的工业生产提供技术基础。

钛合金棒工艺的流程如下：

1、压电极，将海绵钛通过压机进行压电极，形成致密的海绵钛压制块电极；

2、真空熔铸，在1700～1800℃以及-103Pa的条件下，对上述海绵钛压制块电极进行三次真空熔铸；

3、开坯，在1000℃的条件下，通过油压机开坯，最终压成正方形坯；

4、一次轧制，在970～980℃的条件下，用轧机初步轧制成圆柱体形状毛坯；

5、第二次轧制，在950℃的条件下，用轧机轧制成毛坯件。

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