鈦/鋼復合管是用機械結合或冶金結合方式成形的雙金屬復合管，具有鈦的優異耐腐蝕性和鋼的高強度、強韌性[1~5]
二十一世紀以來，航空航天、核工業中、石油化工和海洋運輸等領域對高性能復合管的需求量增多
鈦/鋼復合管兼具鈦和鋼的優異性能，其應用范圍不斷擴大 [6~8]
制備高性能鈦/鋼復合管，是目前雙金屬復合管的熱門方向之一[9,10]
目前國內制造鈦/鋼復合管的常用工藝，是爆炸-軋制復合
這種工藝利用炸藥爆炸制備鈦/鋼復合板坯，然后對其進行熱軋減薄，最后焊接成形[11,12]
用這種方式可制備不同直徑的復合管，但是技術要求高、工藝流程繁雜
制備過程中的熱軋復合與異種金屬焊接在復合界面處生成大量的Ti-Fe系列金屬間化合物，使鈦/鋼接頭的強度、塑性降低以及復合管的性能降低[13~15]
與爆炸-軋制復合工藝相比，熱擠壓制備雙金屬復合管是在基管與復管緊密鑲嵌后一次成形[16]
用這種工藝制備雙金屬復合管可避免多道次軋制和焊接生成多金屬化合物，并簡化生產工藝流程和提高生產效率[17]
熱擠壓擠壓過程為壓應力加工復合，可實現復合界面冶金結合，適用于加工塑性與物理性能差異大的異種金屬復合[18]
現在已成功地用熱擠壓復合法制備出不銹鋼、碳鋼與高鎳合金的復合管[19,20]
研究發現，鈦/鋼復合材料界面及結合界面中細化變形的晶粒能阻礙C、Fe元素的擴散和減少結合界面反應相的種類[21,22]
而在熱擠壓制備工藝的結合界面，會生成大量細化晶粒
目前，關于鈦/鋼復合管制備的研究多集中于爆炸/熱軋復合法工藝[23,24]
本文以TA2-Q235為復-基材用熱擠壓工藝制備鈦/鋼復合管，研究其界面微觀組織和復合機理，并分析晶粒細化對鈦/鋼復合管界面元素擴散與微觀力學性能的影響
1 實驗方法
實驗用材料為工業純鈦TA2和低碳鋼Q235
Q235為基管，其外徑為26 mm，壁厚為3 mm，管長為90 mm；TA2為復管，其外徑為29.5 mm，壁厚為3.2 mm，管長為90 mm
兩種材料的化學成分列于表1
如圖1所示，在室溫下低碳鋼Q235的原始晶粒組織為鐵素體與珠光體，鈦管TA2的晶粒組織為等軸態α-Ti
Table 1
表1
表1TA2和Q235的化學成分
Table 1Chemical composition of TA2 and Q235 (mass fractio
聲明：
“熱擠壓鈦/鋼復合管的微觀組織和性能” 該技術專利(論文)所有權利歸屬于技術(論文)所有人。僅供學習研究，如用于商業用途，請聯系該技術所有人。
我是此專利(論文)的發明人(作者)
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編輯：中冶有色網
來源：潘新元,蔣津,任云飛,劉莉,李景輝,張明亞
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2025年07月23日 ~ 26日 
