钛合金由于具有高强度、高韧性等优异的力学性能，是一种理想的结构性材料。为了达到很好的固定连接效果，材料必须具备高拉伸强度，同时也需良好的塑性及弯曲特性。传统方法采用冷拉加工的不锈钢丝，但是材料塑性很差，伸长率不到5%，弯曲特性很差。科研人员采用Ti-6Al-4V钛合金，通过合金中间隙元素氧的合理调控，采用轧制坯料热拉拔的方式，制备出超高强度的TC4钛合金丝，并分析不同氧含量及工艺控制对材料力学性能的影响，以期获得最佳的制备方法。
通过对钛棒及钛丝冷拉拔加工过程的研究,分析了钛棒及钛丝冷拉拔前的预处理工艺和模具参数对坯料成形的影响,通过选择合理的冷拉拔加工工艺参数,实现了钛合金室温下的冷拉拔生产。 对通过热拉拔生产的钛棒坯料进行了成分检测及组织分析,发现钛棒及钛丝经热拉拔后晶粒组织破碎且发生了不完全再结晶,晶粒比较细小呈等轴状,组织流变方向不明显,该组织为钛丝的冷拉拔变形提供了有利条件。经热拉拔后的钛丝断口呈明显的塑性断裂特征,随变形程度增加,韧窝底部出现大量孔洞。坯料在760℃、1h退火处理后综合性能良好,在保证退火质量的前提下坯料表面形成一层均匀致密的淡黄色氧化膜。
钛合金棒坯料拔前经过表面预处理过程,成功制得了磷酸盐润滑涂层及草酸盐润滑涂层,其厚度分别达2μm和20μm,各涂层与T钛合金棒基体结合致密,为润滑剂的附着提供了良好的载体,同时可以起到隔离坯料和模具直接接触的作用。通过对钛棒冷拉拔加工的数值分析,确定了一定尺寸范围内棒线材冷拉拔模具的形状参数,当工作锥角为10～12°时,变形力处在一个较低的范围内。通过钛棒冷拉拔加工实验,发现草酸盐润滑涂层的效果更好,获得的拉拔坯料表面质量更高,连续拉拔四个道次后坯料总变形量达到45%,达到批量生产要求。钛棒冷拉拔后,强度上升、延伸率下降,发生了明显的加工硬化效应,退火处理后坯料的塑性恢复,不影响下一道次的冷拉拔加工。钛合金棒冷拉拔退火后晶粒组织呈等轴态,随变形量的增大,等轴化程度升高。
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