Как отмечено ранее, титан существует в модификациях д и р. Тем­пература аллотропического превращения для чистого титана равна 882—885° С. а-Титан пластичнее р-титана, что объясняется особеннос­тями кристаллической структуры. Примеси в титане (кислород, азот, водород и др.) значительно ухудшают его пластичность. Все это следу­ет учитывать при разработке технологии ковки, штамповки, прессова­ния и прокатки технического титана. Его необходимо деформировать с меньшими обжатиями и более частыми отжигами, чем чистый титан (иодидный).

Обработка давлением титана и его сплавов имеет много общего с обработкой нержавеющей стали. Титан и его сплавы имеют очень узкий интервал температур для обработки давлением. Титан можно нагревать в электрических или пламенных печах. В последнем слу­чае его изолируют от непосредственного контакта с пламенем.

При обработке давлением титана и его сплавов возникают значи­тельные трудности из-за налипания металла на инструмент. Это ведет к увеличению брака. Для уменьшения налипания при холодной штам­повке применяют фосфатирование, электролитическое покрытие по­верхности заготовки или смазку.

Свободная ковка титана применяется для предва­рительной обработки литого металла, разрушения крупнозернистой структуры слитка и получения из него заготовок для последующей прокатки и объемной штамповки. Ковку обычно ведут при невысоких степенях деформации с промежуточными подогревами слитка. Бойки молота перед ковкой целесообразно нагревать до 200—220е С, что спо­собствует сохранению тепла в металле и позволяет сократить число промежуточных нагревов слитка.

В результате роста зерен при высоких температурах (особенно выше 870° С) пластичность титана снижается. Рекомендуется большую часть операций ковки титана и его сплавов проводить при температу­рах окаю 790° С, чтобы не снизить их механические свойства. Для улучшения этих свойств готовую поковку подвергают отжигу.

Титан и его сплавы обрабатывают свободной ковкой на том же обо­рудовании, что и сталь, но при меньшей скорости деформации.

Объемная штамповка титана отличается от объем­ной штамповки стали. Титан имеет меньшую усадку, чем сталь. По­этому для обработки титана нельзя использовать штампы, предназна­ченные для получения стальных поковок. При конструировании штам­пов для титана необходимо применять большие уклоны (10%) и боль­шие радиусы в переходах. При объемной штамповке титана необходи­мо умеренное обжатие с небольшими скоростями деформации и пред­варительный подогрев штампов. Заготовки из титана и его сплавов нагревают до 870—980° С, что обеспечивает хорошее заполнение штам­пов.

Прокатку титана и его сплавов применяют для изготовления листов, фасонных профилей проката и труб. Прокатку обычно осуществляют после ковки титановых слитков. При этом ис­пользуют то же оборудование, что и при прокатке стали.

Листы получают горячей и холодной прокаткой заготовок. Толс­тые и тонкие листы обычно прокатывают из кованых сутунок на линей­ных и непрерывных станах.

При прокатке толстых листов заготовки нагревают до 1050—1100° С, а тонких — не выше 1000° С. Заканчивают прокатку обычно при 700— 850° С. За один нагрев заготовки можно достигнуть суммарного об­жатия 80% и выше.

При’холодной прокатке листов и ленты исходным материалом яв­ляются горячекатаные листы толщиной 2—4 мм. Предварительно эти листы проходят травление для снятия газонасыщенного слоя металла. Подкат протравливают также после каждого межоперационного отжига.

Простые профили (круг, квадрат, уголок) прокатывают на сорто­вых станах по той же технологической схеме, как и нержавеющую сталь. При проектировании калибровки валков для прокатки титана и его сплавов нужно учитывать большое уширение металла при тем­пературе начала прокатки и резкое уменьшение уширения к концу прокатки.

Листовую штамповку титана и его сплавов применяют для получения различных тонкостенных изделий. Для уве­личения коэффициента вытяжки титана при листовой штамповке прак­тикуют подогрев фланцев заготовки и пуансона. При вытяжке титана применяют графитовую смазку (50% графита и 50% масла).

Прессование титановых сплавов используют для получения проволоки, прутков, труб и фасонных профилей. Луч­шие свойства достигаются при прессовании в интервале температур, когда не происходит аллотропическое превращение металла. При прессовании титановых сплавов смазкой служит смесь, содержащая графит, слюду и другие добавки. Матрицы, изготовленные из карбида титана, устраняют налипание металла к их поверхности и обеспечи­вают хорошее качество изделий.

Волочение титана и его сплавов применяют для последующей обработки прессованой проволоки, прутков и труб и осуществляют на том же оборудовании, что и для других цветных ме­таллов и сплавов. Волочение проволоки и труб из титана затрудняет­ся налипанием и задиранием металла. Для избежания этого на поверх­ность титановых заготовок анодированием наносят окисную пленку, предотвращающую контакт титана с металлом очка волоки.

Раздел пятый