浅析冷轧TC4钛合金钛管的技术
钛是一种新型金属，它的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1%，但其强度低、塑性高。目前被广泛应用于石油化工业中，那么钛合金的特性主要体现在哪些方面呢？
一、较低的密度可以显著降低管柱载荷，特别超深石油井管。
二、较高的强度包括：伸强度、蠕变强度、疲劳强度等。
三、优良的耐腐蚀性能，耐海水腐蚀性能优良。
四、较宽的使用温度范围，常规钛合金使用温度从零下269℃至零上600℃。
五、较大的弹性变形能力，钛合金的屈服强度高而弹性模量（E）低，因此很适宜做弹簧等零件，更重要的是适用于大位移水平井。
六、较低的膨胀系数，这一特性使石油装备更适应温度的变化和减少结构件的内应力。
七、无磁性，适应各种装备中一些检测、通讯、控制手段正常使用的要求。
八、较好的加工工艺性能，钛合金通常具有良好的铸、锻、焊、3D打印等工艺性能，这往往是各种工程选材过程中能否胜出的重要因素。
钛合金管、法兰、各种螺栓配件等目前在石油行业的应用越来越广泛，随着钛各种工艺和技术的改进和提高，各种钛合金材质油套管等设备也会越来越广泛应用。
TC4钛合金是目前应用最广泛的钛合金之一，它的强度高，耐蚀性好，但目前国内外无缝钛管市场上很难见到TC4材质的无缝钛管。
TC4钛材主要以板材为主，市场上的TC4钛管材以热挤压或斜穿孔等方法生产的高强度厚壁管为主，该温轧工艺需要对传统轧辊进行改进，即在轧管机上安装感应加热装置，这种加工设备结构复杂、工艺繁琐、生产成本高。造成目前这种现状的主要原因是TC4钛合金的强度高，冷轧成形难度大。为解决TC4无缝管冷轧成形的关键技术，校企联合进行了系列研究。如采用直接冷轧成形工艺生产高强度钛合金管材，不仅大大降低生产成本，同时可满足对钛合金高性能应用场合的要求。
采用不同变形量开坯方式，分别经两道次和三道次轧制将管坯轧制成总变形量为70%的管材。在道次间进行800℃×1h真空退火，冷却方法为炉冷至500℃后空冷至室温，观察其组织性能变化。得出的结论是：
在小变形量开坯情况下，壁厚偏差小，表面粗糙度逐步减少；大变形量开坯，壁厚偏差大，会影响到后续道次轧制所得管材的壁厚偏差。
总变形量相同的情况下，轧制道次越多，管材的伸长率、硬度越大，强度越高。综合性能好。
大变形量轧制时材料的流动呈条带状，小变形量轧制时材料的流动呈束状，在道次间热处理条件和后续轧制工艺相同的情况下，大变形量开坯所得管材组织畸变更加严重。
小变形量开坯对管材的各向异性作用不大；多道次轧制中力学性能的各向异性存在一定波动。
