TA18（Ti-3Al-2.5V）鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)是(shi)從(cong)TC4（Ti-6Al-4V）鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)演變而(er)(er)來的低鋁當量(liang)近α型鈦(tai)(tai)(tai)合(he)金(jin)(jin)。它不(bu)(bu)僅(jin)具(ju)(ju)有(you)(you)良好(hao)(hao)的室溫(wen)及(ji)(ji)高溫(wen)力(li)學性(xing)(xing)能、耐腐(fu)蝕性(xing)(xing)能，而(er)(er)且具(ju)(ju)有(you)(you)優異的冷熱(re)加(jia)工工藝(yi)性(xing)(xing)、成(cheng)(cheng)形(xing)性(xing)(xing)和(he)焊接性(xing)(xing)能，通過(guo)熱(re)處理可以(yi)實現(xian)良好(hao)(hao)的強度和(he)塑性(xing)(xing)匹配。該(gai)合(he)金(jin)(jin)對缺口不(bu)(bu)敏(min)感，在(zai)許多介質中(zhong)具(ju)(ju)有(you)(you)良好(hao)(hao)的抗蝕性(xing)(xing)，因(yin)此在(zai)航(hang)空航(hang)天管路(lu)系(xi)統及(ji)(ji)石化行業得到了大量(liang)的應用。斜軋(ya)穿(chuan)孔法(fa)是(shi)利用沿(yan)軋(ya)制(zhi)坯(pi)料縱(zong)向(xiang)和(he)橫向(xiang)上的拉應力(li)作用，使圓(yuan)坯(pi)軸心(xin)區(qu)(qu)金(jin)(jin)屬產生微裂紋，繼(ji)而(er)(er)擴展(zhan)為疏松(song)區(qu)(qu)，最后(hou)形(xing)成(cheng)(cheng)孔腔(qiang)這一(yi)物理現(xian)象，同時(shi)當軸心(xin)區(qu)(qu)金(jin)(jin)屬出現(xian)疏松(song)時(shi)頂頭及(ji)(ji)時(shi)地完成(cheng)(cheng)塑性(xing)(xing)加(jia)工過(guo)程，從(cong)而(er)(er)將實心(xin)圓(yuan)坯(pi)（鍛坯(pi)或軋(ya)坯(pi)）直接軋(ya)成(cheng)(cheng)毛(mao)管的加(jia)工方法(fa)。因(yin)為該(gai)法(fa)具(ju)(ju)有(you)(you)設備投(tou)資少(shao)，不(bu)(bu)用包(bao)套和(he)潤滑，工模(mo)具(ju)(ju)消耗少(shao)，成(cheng)(cheng)品(pin)率高，加(jia)工成(cheng)(cheng)本低等(deng)優點，在(zai)純鈦(tai)(tai)(tai)等(deng)管坯(pi)生產中(zhong)得到大量(liang)應用。
目前(qian)國內制(zhi)備TA18鈦合金無縫(feng)管(guan)(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)普遍采用擠(ji)壓制(zhi)坯-軋(ya)制(zhi)的(de)(de)(de)生產(chan)方法。如果利用斜(xie)軋(ya)穿孔的(de)(de)(de)方式(shi)制(zhi)備TA18鈦合金管(guan)(guan)(guan)(guan)坯，可(ke)以簡化管(guan)(guan)(guan)(guan)坯制(zhi)造流程并(bing)提(ti)高管(guan)(guan)(guan)(guan)坯成材(cai)(cai)率(lv)，從而整體提(ti)高管(guan)(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)的(de)(de)(de)成材(cai)(cai)率(lv)，降低成本。科研人員采用三(san)輥斜(xie)軋(ya)穿孔工(gong)(gong)藝進行TA18鈦合金管(guan)(guan)(guan)(guan)坯的(de)(de)(de)試制(zhi)，并(bing)對斜(xie)軋(ya)管(guan)(guan)(guan)(guan)坯的(de)(de)(de)后續冷加工(gong)(gong)性進行研究，旨在為工(gong)(gong)業(ye)化生產(chan)TA18鈦合金無縫(feng)管(guan)(guan)(guan)(guan)材(cai)(cai)提(ti)供(gong)參(can)考。
實驗材(cai)料為由3t真(zhen)空(kong)自耗(hao)電弧爐兩次(ci)熔煉的TA18鈦(tai)合金鑄(zhu)錠，將鑄(zhu)錠在β和α+β相區鍛造(zao)，再經過機加工制成Φ85mm×850mm的棒坯。
采(cai)用三輥斜(xie)軋穿孔機進(jin)行管坯的制備，穿孔頂(ding)頭為(wei)(wei)(wei)鉬頂(ding)頭。棒(bang)坯穿孔前使用中頻感應爐加(jia)熱，加(jia)熱溫(wen)度為(wei)(wei)(wei)970℃，加(jia)熱時間(jian)為(wei)(wei)(wei)5min。Φ85mm×850mm棒(bang)坯一火制成Φ94mm×12mm×L管坯，變形量ε為(wei)(wei)(wei)46%，延(yan)伸系(xi)數λ為(wei)(wei)(wei)1.8。
用線切割方法(fa)將管(guan)(guan)坯沿縱向剖開，在真空熱處理爐(lu)中進行退火(huo)(huo)處理，退火(huo)(huo)制(zhi)度(du)(du)為 650℃×1h/FC、700℃×1h/FC和(he)(he)750℃×1h/FC。用Leica MM-6金(jin)相顯微鏡觀察加工態(tai)（R態(tai)）和(he)(he)退火(huo)(huo)態(tai)（M態(tai)）管(guan)(guan)坯的(de)(de)顯微組織以及(ji)R態(tai)管(guan)(guan)坯的(de)(de)氧(yang)化(hua)層。采用島(dao)津顯微硬度(du)(du)計測試R態(tai)管(guan)(guan)坯基體區和(he)(he)污染層區域(yu)的(de)(de)顯微硬度(du)(du)，同時測試室溫(wen)拉伸(shen)性能。
Φ94mm×12mm管(guan)(guan)(guan)坯在LG120兩輥冷軋管(guan)(guan)(guan)機進行不同(tong)變形(xing)(xing)量(liang)（34%、44%、55%、65%）的(de)開坯軋制(zhi)，軋制(zhi)后管(guan)(guan)(guan)材規格為Φ70mm×7mm。對管(guan)(guan)(guan)材進行除油、酸洗，再(zai)進行700℃×1h真(zhen)空退火處理(li)。觀察(cha)管(guan)(guan)(guan)材的(de)表面形(xing)(xing)貌，觀察(cha)其顯微組織(zhi)，優(you)選出(chu)合適(shi)的(de)冷軋開坯變形(xing)(xing)量(liang)。
采(cai)用LG60/LD60軋機，將Φ70mm×7mm管材(cai)冷軋成(cheng)(cheng)Φ48mm×5mm成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)管材(cai)。成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)管材(cai)經除油(you)、酸洗(xi)后，再(zai)在(zai)不同(tong)溫度(du)（600、650、670、680、700、750℃）進行真空(kong)退(tui)火處(chu)理，退(tui)火時(shi)間均(jun)為(wei)1h。觀(guan)察成(cheng)(cheng)品(pin)(pin)管材(cai)的顯微(wei)組織，測試其室溫拉伸性能。試驗結果表明(ming)：
（1）采用斜軋穿孔方法加工的TA18鈦合金管坯，其加工態為變形的魏氏組織和少量塊狀α組織，經過700℃×1h/FC退火處理后室溫力學性能良好，滿足后續軋制的要求。
（2）TA18鈦合金斜軋穿孔管坯在進行兩輥開坯軋制時，變形量應控制在55%以內。成品管材較佳的真空退火制度為（650～670）℃×1h。
（3）采(cai)用(yong)TA18鈦(tai)合金斜軋管(guan)坯生產的Φ48mm×5mm成品(pin)管(guan)材，其力學性能(neng)完全滿足國(guo)軍標GJB3423-98和美標ASTM B338-2010的要(yao)求(qiu)。