精對(duì)苯二甲酸行業(yè)壓力容器所用的加料預(yù)熱器中，由于高溫（280°C)、高壓（8.0MPa)和腐蝕介質(zhì)等使用環(huán)境，要求該領(lǐng)域所用管材必須具有較高的強(qiáng)度、厚度以及良好的耐蝕性能厚壁Gr.3鈦管在該應(yīng)用領(lǐng)域廣泛使用。
厚壁鈦管特別是徑厚比iDIS、^10的厚壁鈦管在冷軋軋制過(guò)程中極易產(chǎn)生表面缺陷，特別是內(nèi)表面裂紋和折疊。純鈦的力學(xué)性能很大程度上取決于間隙元素的含量特別是氧含量。降低氧含量材料塑性好、加工性能較好，但是單純采用這種方法并沒(méi)有大面積消除管材的內(nèi)表面裂紋和折疊等缺陷，而且難以保證管材的強(qiáng)度。因此，必須對(duì)厚壁管材在氧含量不同情況下的軋制變形過(guò)程做一分析，找出缺陷產(chǎn)生的原因。對(duì)于鈦材來(lái)講，由于加工硬化的影響，其變形程度與其強(qiáng)度、硬度之間存在著正相關(guān)關(guān)系，所以，研究變形截面上的顯微硬度及金相組織，可以間接的顯示截面上不同部位的變形程度的大小，從而對(duì)軋制過(guò)程做以研究分析。
低氧管材硬度與變形量之間的關(guān)系。管材的徑向各層硬度隨著e的增大不斷變化，雖然曲線上存在多個(gè)峰，但是硬度總體上是在逐漸升高，各層曲線上的峰并不總是同時(shí)出現(xiàn)，且曲線有交錯(cuò)，說(shuō)明厚壁管沿徑向在軋制過(guò)程中變形不均勻；當(dāng)變形量在7.5%以下時(shí)，硬度關(guān)系為：Out>Mid>In,查看變形曲線數(shù)據(jù)，此時(shí)斷面外徑為In>Mid,金屬處于減壁開(kāi)始階段；當(dāng)變形量在11.5%~20%時(shí)，硬度關(guān)系為：In>Out>Mid,管材內(nèi)外層的硬度比中間層高，顯示開(kāi)坯初始階段壁厚沿徑向的變形不均，管材沒(méi)有“軋透”。以后隨著軋制進(jìn)行，隨著變形量的持續(xù)增大、管壁的減薄，管壁硬度沿徑向分布的不均度逐漸減小。
當(dāng)e超過(guò)38.9%(此時(shí)戶5.61mm,管坯減壁量為2.39mm),管材壁厚沿徑向的硬度值已相差不大，說(shuō)明管壁沿徑向的變形分布漸趨均勻。當(dāng)變形量在15.3%以下時(shí)，管材內(nèi)外層的硬度一直比中間層高；當(dāng)變形量在11.2%以下時(shí)，硬度關(guān)系為：Out>Mid>In,金屬處在減徑變形段也與硬度曲線相互吻合；乳制后期管壁硬度沿徑向分布的不均逐漸減小，當(dāng)e超過(guò)34.8%時(shí),管材壁厚沿徑向的硬度值已相差不大。當(dāng)變形量在7.5%以下時(shí)，硬度關(guān)系為：Out>Mid>In,處于空減徑階段；當(dāng)變形量在7.5%~10%時(shí)，硬度關(guān)系為:Out>In>Mid,金屬處在減壁變形開(kāi)始段也與硬度曲線相互吻合；而且，其硬度的峰值幾乎同時(shí)出現(xiàn)，顯示隨著變形的進(jìn)行、壁厚的減小，其變形已逐漸均勻。
低氧管材各道次軋制的近外壁與近內(nèi)壁的顯微組織。管材各道次軋制后的近內(nèi)壁變形纖維組織要比外層細(xì)密，硬度曲線中內(nèi)壁點(diǎn)在軋制過(guò)程中的硬度值增量大于外壁點(diǎn)基本一致，這也從側(cè)面反映出厚壁管材在變形過(guò)程中的截面上的沿厚度方向變形不均現(xiàn)象。
1)從硬度的分布曲線分析，厚壁Gr.3鈦管材在變形過(guò)程中，沿壁厚方向存在不均勻變形現(xiàn)象，氧含量的增加會(huì)使這種不均勻現(xiàn)象更加復(fù)雜。在變形率較大（多35%)且氧含量較低的情況下，厚壁管在軋制過(guò)程中斷面的變形會(huì)逐漸趨于均勻。但是當(dāng)氧含量較高時(shí)，管材軋制即使?jié)M足大變形率條件，斷面上的變形也難以均勻。
2)厚壁管材在變形過(guò)程中，曲線尤其是內(nèi)孔曲線應(yīng)平緩，送進(jìn)量宜小。
