Các đặc tính tuyệt vời của vật liệu titan đã dẫn đến việc sử dụng nó liên tục được mở rộng và nhu cầu về ống titan chất lượng cao cũng ngày càng tăng. Trước đây, các phương pháp gia công ống titan tốt chủ yếu sử dụng phương pháp kéo và vẽ, giữa ống titan và khuôn có ma sát gay gắt, thường dẫn đến hiện tượng mài mòn bề mặt và liên kết của ống titan, dung sai kích thước khó kiểm soát. Để ngăn chặn những nhược điểm này, vật liệu titan thường được xử lý oxy hóa để tạo thành một lớp màng oxit trên bề mặt, đóng vai trò bôi trơn và khối lượng xử lý sau mỗi lần xử lý oxy hóa không được quá lớn. Màng oxit rất cứng, dễ gây mài mòn khuôn và có vấn đề về kích thước sản phẩm và chất lượng bề mặt. Do đó, cần khẩn trương phát triển các phương pháp xử lý chất lượng cao và chi phí thấp cho ống titan mịn titan
Theo lý thuyết cán của các nhà sản xuất ống titan, giá trị Q (tỷ lệ giảm thành tương đối so với giảm đường kính tương đối) có tác động đáng kể đến chất lượng bề mặt bên trong của ống trong quá trình cán. Trong quá trình cán ba lần, các giá trị Q khác nhau (0.87, 1.00, 1.26) đã được chọn để cán sau khi kiểm tra và lấy mẫu mặt cắt để đảm bảo rằng không có vết nứt trên bề mặt bên trong cho một đường chuyền nhất định. Đồng thời tiến hành siêu âm kiểm tra đường ống ở lượt cán giữa, đồng thời lấy mẫu quan sát mặt cắt đảm bảo không có vết nứt trên bề mặt bên trong mới tiến hành cán các lượt tiếp theo. Khi giá trị Q là 0.87, các vết nứt nhỏ trên bề mặt bên trong rất nông, với độ sâu khoảng 5 μm. Và có ít vết nứt hơn; Khi giá trị Q tăng lên 1,26, độ sâu của các vết nứt tế vi trên bề mặt bên trong đạt tới 50 μ m. Sự xuất hiện của các vết nứt nhỏ trên bề mặt bên trong của ống chủ yếu là do quá trình lăn ba cuộn để giảm đường kính trước rồi mới đến thành ống. Lượng khử lớn, nhưng lượng khử quá nhỏ, dẫn đến tích tụ vật liệu trong quá trình khử và hình thành các vết nứt nhỏ dọc trên bề mặt bên trong. Do đó, khi cán các ống hợp kim titan bằng máy cán ba trục, giá trị Q không được vượt quá 0,87, nếu không các vết nứt có thể xuất hiện trên bề mặt bên trong của ống.
Trong quá trình cán nguội các ống hợp kim titan có thành dày kích thước nhỏ, các vết nứt nhỏ dễ xảy ra ở bề mặt bên trong và bên ngoài. Đối với các vết nứt nhỏ ở bề mặt bên ngoài, phương pháp đánh bóng và cạo thường được sử dụng để loại bỏ chúng, hiệu quả rất lý tưởng; Đối với các vết nứt siêu nhỏ trên bề mặt bên trong, hiện nay trong sản xuất công nghiệp, việc khoan lỗ chủ yếu được sử dụng để loại bỏ các lỗ bên trong lớn hơn 13mm, và các lỗ bên trong nhỏ hơn 13mm thường không cần xử lý. Do đó, rất khó để kiểm soát chất lượng của bề mặt bên trong.
(1) Khi cán các ống hợp kim titan có thành dày cỡ nhỏ, độ biến dạng của phôi cán hai cuộn được chọn là 39%, chất lượng bề mặt bên trong và bên ngoài của ống tốt.
(2) Khi cán nguội các ống hợp kim titan có thành dày cỡ nhỏ có ba cuộn, giá trị Q không được vượt quá 0.87, điều này có thể đảm bảo chất lượng bề mặt bên trong của ống tốt và không có vết nứt. Xem xét sự phù hợp tốt giữa độ bền và độ dẻo, lượng biến dạng cho cán ba cuộn được chọn ở mức 30 phần trăm, có thể đạt được các tính chất cơ học và cấu trúc vi mô tốt.
(3) Trong quá trình cán ống hợp kim titan, mỗi lần 1-2 đi qua đều được tẩy dầu mỡ, tẩy, ủ, xử lý thẳng, sau đó phun cát cộng với phương pháp tẩy được sử dụng để loại bỏ các vết nứt bề mặt bên trong. Thực hiện biện pháp này có thể tăng tỷ lệ chất lượng kiểm tra đường ống thành phẩm lên 35% đến 40%.
Cấu trúc vi mô của ống thành phẩm sau khi ủ chân không ở 750 độ với biến dạng cán là 25%, 30% và 36%. Có thể thấy rằng cấu trúc vi mô của các ống hợp kim titan được ủ là cân bằng, và với sự biến dạng ngày càng tăng, mức độ kết tinh lại trở nên hoàn thiện hơn và các hạt trở nên mịn hơn. Các tính chất cơ học của ống thành phẩm ở nhiệt độ phòng sau khi ủ chân không ở 750 độ dưới biến dạng cán lần lượt là 25% , 30% và 36%. Có thể thấy rằng khi độ biến dạng là 25%, cường độ năng suất của ống thành phẩm là 550MPa, độ bền kéo là 675MPa, độ giãn dài là 15,5% và độ giãn dài cao hơn một chút so với giá trị yêu cầu tiêu chuẩn là 15%; Khi biến dạng là 30 phần trăm, độ bền kéo là 670MPa, cường độ năng suất là 535MPa và độ giãn dài là 17 phần trăm; Khi độ biến dạng là 36% , độ bền kéo là 640MPa, cường độ năng suất là 517MPa, cao hơn một chút so với yêu cầu tiêu chuẩn là 515MPa và độ giãn dài đạt 19%. Xem xét sự phù hợp tốt giữa độ bền và độ dẻo, đồng thời so sánh các tính chất cơ học và cấu trúc vi mô trong các điều kiện biến dạng khác nhau, sẽ hợp lý hơn khi chọn biến dạng lăn là 30% cho ống thành phẩm.
