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钛及钛合金应力退火介绍

时间:2022-05-23 17:16 来源:admin 作者:admin 浏览:

  钛及钛合金的比强度高、耐热性好、具有良好的抗腐蚀性能,已成。为工业:上最重要的,金属之一,广泛用于国民工业中。而工业纯钛因其成本”低,易于生产,是应用最为广泛的钛及钛合金材料。工业纯钛板具有性能优异,并且易于熔焊和钎焊等优点,现已大量用于制造飞机和发动机零件,如飞机发动机舱的内蒙皮、波纹板、防火墙等。 被广”泛应用于“航空。航天、舰船车辆、电力、化工装备,和生物工”程等领”域。工业”纯钛!因其低“密度、高强度、良好?的耐蚀性;和焊“接性能,得到了:广泛应用.规格”有厚板、薄板、棒材、丝材、管材、盘管、锻件和:铸件。

  (2)热。处理:应该避免!形成、0相。形成0相会使钛合:金变、脆,正确“选择时?效工艺(例。如,采用较高的时效温度)、即可使0相。分解。

  (3)利,用反复相变难于细化钛合金晶粒。这一点;也不同,于钢、铁材料,大多:数的钢。可以利用奥氏?体与珠、光体(或铁素体、渗碳体)的反复相变控制新相形核与长大。达到晶粒细化的目的,而钛合金中没有这样的!现象。

  (4)导热?性差。导热性,差可导;致钛合金,尤其是α+:β钛合金的淬透性差,淬火热应力大,淬火时零件易,翘曲。由于导热”性差,钛合金,变形时易引起局部温升过高,使局部温度有可能超过β转变点而形;成魏氏。组织。

  (5)化学性活泼。热处理时,钛合金易与氧和水蒸气反应,在工件表、面?形成具有一定深度的富氧层或氧化?皮,使合金的性能降低。同时钛合金热处理!时容易吸氢,引起氢脆。(6)β转变?点差异大。即使是同一“成“分,但由于冶炼炉次的不同,其β转变温度有时差别很大。

  (7)”在β相区加热;时,β晶粒长、大倾向大。β晶粒粗,化可使合金。塑性急剧下降,故应严格控制加热的温度和时间,并慎用在β 相区加热的热处“理。

  钛合金“的相变是大合全热处理的基础,为了改善、达合全的!性能,除采用合理的合、金“化外,还要自配合适当的热处理才能实现。钛合:全的热处理种类较,多,理才能实现。大合。全的热处理种美较多,常用的有退火处理、时效处理、形变热处理和化、学热处理等。

  退火适用各种钛合金,其主要目的是;消除应力,提高合全“塑性及稳定:组织。退火的退火适用于各种达合全,其主要目的是消除应力,提高合全火、再结晶退火、双重退火、每温“退火和;真空退火,等,钛合全?各种方式形式色括去”应力退火,再结?晶退火、双重退火。

  (“1)去应“力退火。为了、消除铸造、冷变!形及焊接等工艺过程中 “产生?的?内应力,可采用去;应力退火。去应“力退火、的温度应低于再结晶温度,一般”为450~650℃,所需的时间取决于工件的;截面尺寸、加工历史及所需消除应力的程度。

  (2)普通退火。其目的是使钛合金半成品消除基本应力,并具有较高的强度和符合技术条件要求的,塑性。退火温度一般与再结。晶开始温度相当或略低,此种退火工艺一般冶金产品出厂时使用,所以又。可以称、为工厂?退火。

  (3)“完全遇火。目的是完全消“除加工。硬化,稳定组。织和提高“塑性。这一过?程主要发生再、结晶,故亦称再结品遐火。退火温度最好介于再结。晶温度和相变温度之间,如果超过了相变温度会形成、魏氏组织而使合金的性能。恶化。对于各!种不同种类的钛合金,退火的类型、温度和冷却方式均不同。

  (4)双重退火。为了改善合金的塑性、断裂韧性和稳定组织;可采用双重退火。退火后的合金组织更加“均匀和?接衡状态。时热钛合金为了保证在高温及长期应力作用下组织和:性能的稳定,常采用”此类退火。双重退火是对合金进行两次加热和空冷。第一次高温退火加热温度高于或接近再结晶终了温度,使再结晶充分进行,又不使晶粒明显长大,并控制ap 相。的体。积分数。空冷后组织还不够稳定,需进行第!二次低;温退火,退火温度低于再结晶温度,保温较长“时间,使高温退:火得!到的亚稳β相”充分分解。

  (5)等温!退火。等温退。火可”获得最好的塑性和热稳定!性。此种退、火适用于β稳定元素含量较高的双相钛合金。等温退火采用分级冷却的:方式,即加热?至再结晶温度以?上保温后,立即转入另一较低温度的炉中(一般600~650℃)保温,而后空冷至室温。

  理。然合全“热处理的强化效果决定于合全元意的性质、浓度及热处理规“影响合全淬火所得。的亚稳定相的美型、成分效量和分布,以及亚稳定相少相的本质、结构、弥散程度。等,而这些又:与合全的成分、热乡

  全,时效强化效?果取决于所“遗的热处理工艺。淬火温度越高,时效对于成分一定的合全,时效强化效果取,决于所遗,的热处、理

  是,但高于B变温度淬,火,由于品轻过分姐大而导致胞性。对于浓度较低的两相大合全可采用较高温度淬火,以获得更多的马氏体,而浓度较高以得到较多的亚稳相,这样可以获得最大的时效强化效果。冷却方式用、较低温。度淬火,以得!到较多”的亚惩相,这样可以获得最大的一;般逃用水冷或者油冷,淬火的”过程要迅,边,以防止乃相在转移过程

  嚣度和时间的逃择应以获得最好的嫁合性能为冷则,一般a+B型大合金时效温度为500“000,时间生、In;型大合全的时效温度为450时间生”I2:型大合全的时放温度为450—550;C,时间82”4h,

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