本文對TC4鈦合金棒線材冷拉拔加工過程展開研究,分析了TC4鈦合金冷拉拔前的預處理工藝和模具參數對坯料成形的影響,通過選擇合理的冷拉拔加工工藝參數,實現了TC4鈦合金室溫下的冷拉拔生產。 對通過熱拉拔生產的TC4棒線材坯料進行了成分檢測及組織分析,發現TC4鈦合金棒線材經熱拉拔后晶粒組織破碎且發生了不完全再結晶,晶粒比較細小呈等軸狀,組織流變方向不明顯,該組織為TC4的冷拉拔變形提供了有利條件。經熱拉拔后的TC4斷口呈明顯的塑性斷裂特征,隨變形程度增加,韌窩底部出現大量孔洞。坯料在760℃、1h退火處理后綜合性能良好,在保證退火質量的前提下坯料表面形成一層均勻致密的淡黃色氧化膜。 TC4鈦合金坯料拔前經過表面預處理過程,成功制得了磷酸鹽潤滑涂層及草酸鹽潤滑涂層,其厚度分別達2μm和20μm,各涂層與TC4合金基體結合致密,為潤滑劑的附著提供了良好的載體,同時可以起到隔離坯料和模具直接接觸的作用。 通過對TC4冷拉拔加工的數值分析,確定了一定尺寸范圍內棒線材冷拉拔模具的形狀參數,當工作錐角為10～12°時,變形力處在一個較低的范圍內。 通過TC4冷拉拔加工實驗,發現草酸鹽潤滑涂層的效果更好,獲得的拉拔坯料表面質量更高,連續拉拔四個道次后坯料總變形量達到45%,達到批量生產要求。 TC4鈦合金冷拉拔后,強度上升、延伸率下降,發生了明顯的加工硬化效應,退火處理后坯料的塑性恢復,不影響下一道次的冷拉拔加工。TC4鈦合金冷拉拔退火后晶粒組織呈等軸態,隨變形量的增大,等軸化程度升高。