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钛合金热处理种类及规范

钛合金优良的特性表现在:密度小(4.51g/cm3,钢的 57%)、强度高(抗拉强度680-1180Mpa)、硬度高(30-40HRC)、工作温度范围宽(高热600℃、低温-253℃)、耐蚀性好、无磁、热导率小、抗阻尼性能低等。

近年来,钛合金在航空航天、海洋工程、船舶、汽车、化工、电子、医疗、电力等行业的需求日益增多,广泛的市场需求正逐步加速钛合金锻造工艺与技术的发展。

本文主要为大家讲解一下钛合金热处理种类和热处理规范,有不当之处,欢迎指正。

01、钛合金热处理种类

钛合金常用的热处理方法为退火、固溶和时效处理。退火适用于各类钛合金,主要是为了获得*佳的力学性能,消除应力、提高塑性和稳定组织。固溶和时效处理是钛合金强化的主要手段。

去应力退火

  • 退火温度比再结晶温度低100-250℃;

  • 目的是为消除或减少加工过程中出现的内应力,防止和减少变形。

完全退火

  • 又称:再结晶退火

  • 退火温度接近再结晶温度和β转变点之间,退火过程主要发生再结晶,温度高于该合金的再结晶温度。

  • 目的是降低硬度、提高塑性、稳定组织、改善加工性能。

双重退火

  • 包括高温和低温两次退火,退火后空冷;高温为β转变点以下20-160℃,低温为相变点以下300-500℃。

  • 目的是提高组织和性能的稳定性。

等温退火

  • 双重退火的特殊形式

  • 先加热到β转变点以下20-160℃,保温后,转移到低温炉(600-650℃)保温,然后出炉空冷到室温。

  • 适用于β稳定元素含量较高的钛合金,采用缓慢冷却,使β相充分分解。

  • 目的是得到稳定组织。

固溶处理

  • α+β两相区转变温度以上,β转变点以下28-83℃以下加热,特殊情况也可在β转变点以上加热,随后淬火。

  • 目的是获得高比例时效强化的亚稳态β相。

时效处理

  • 一般在425-650℃之间加热,时效温度和时效时间可以根据时效硬化曲线确定;

  • 目的是促进亚稳态β相的分解或析出,从而提高合金强度。

02、常用钛合金的热处理规范

下面引用的《常用钛合金热处理规范》表格,来源于《锻压手册》-锻造,中国机械工程学会塑性工程学会编。

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