鈦是一種新型金屬，它的性能與所含碳、氮、氫、氧等雜質(zhì)含量有關(guān)，最純的碘化鈦雜質(zhì)含量不超過0.1%，但其強度低、塑性高。目前被廣泛應(yīng)用于石油化工業(yè)中，那么鈦合金的特性主要體現(xiàn)在哪些方面呢？

一、較低的密度可以顯著降低管柱載荷，特別超深石油井管。

二、較高的強度包括：伸強度、蠕變強度、疲勞強度等。

三、優(yōu)良的耐腐蝕性能，耐海水腐蝕性能優(yōu)良。

四、較寬的使用溫度范圍，常規(guī)鈦合金使用溫度從零下269℃至零上600℃。

五、較大的彈性變形能力，鈦合金的屈服強度高而彈性模量（E）低，因此很適宜做彈簧等零件，更重要的是適用于大位移水平井。

六、較低的膨脹系數(shù)，這一特性使石油裝備更適應(yīng)溫度的變化和減少結(jié)構(gòu)件的內(nèi)應(yīng)力。

七、無磁性，適應(yīng)各種裝備中一些檢測、通訊、控制手段正常使用的要求。

八、較好的加工工藝性能，鈦合金通常具有良好的鑄、鍛、焊、3D打印等工藝性能，這往往是各種工程選材過程中能否勝出的重要因素。

鈦合金管、法蘭、各種螺栓配件等目前在石油行業(yè)的應(yīng)用越來越廣泛，隨著鈦各種工藝和技術(shù)的改進和提高，各種鈦合金材質(zhì)油套管等設(shè)備也會越來越廣泛應(yīng)用。

TC4鈦合金是目前應(yīng)用最廣泛的鈦合金之一，它的強度高，耐蝕性好，但目前國內(nèi)外無縫鈦管市場上很難見到TC4材質(zhì)的無縫鈦管。

TC4鈦材主要以板材為主，市場上的TC4鈦管材以熱擠壓或斜穿孔等方法生產(chǎn)的高強度厚壁管為主，該溫軋工藝需要對傳統(tǒng)軋輥進行改進，即在軋管機上安裝感應(yīng)加熱裝置，這種加工設(shè)備結(jié)構(gòu)復(fù)雜、工藝繁瑣、生產(chǎn)成本高。造成目前這種現(xiàn)狀的主要原因是TC4鈦合金的強度高，冷軋成形難度大。為解決TC4無縫管冷軋成形的關(guān)鍵技術(shù)，校企聯(lián)合進行了系列研究。如采用直接冷軋成形工藝生產(chǎn)高強度鈦合金管材，不僅大大降低生產(chǎn)成本，同時可滿足對鈦合金高性能應(yīng)用場合的要求。

采用不同變形量開坯方式，分別經(jīng)兩道次和三道次軋制將管坯軋制成總變形量為70%的管材。在道次間進行800℃×1h真空退火，冷卻方法為爐冷至500℃后空冷至室溫，觀察其組織性能變化。得出的結(jié)論是：

在小變形量開坯情況下，壁厚偏差小，表面粗糙度逐步減少；大變形量開坯，壁厚偏差大，會影響到后續(xù)道次軋制所得管材的壁厚偏差。

總變形量相同的情況下，軋制道次越多，管材的伸長率、硬度越大，強度越高。綜合性能好。

大變形量軋制時材料的流動呈條帶狀，小變形量軋制時材料的流動呈束狀，在道次間熱處理條件和后續(xù)軋制工藝相同的情況下，大變形量開坯所得管材組織畸變更加嚴重。

小變形量開坯對管材的各向異性作用不大；多道次軋制中力學(xué)性能的各向異性存在一定波動。

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