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標題: 鈦金屬的熱處理是不是要求有保護氣體氬氣��？ [打印本頁]
作者: chenfuzi    時間: 2012-7-27 10:27
標題: 鈦金屬的熱處理是不是要求有保護氣體氬氣��？
請教論壇高手：鈦金屬的熱處理是不是要求有保護氣體氬氣��？
作者: cxq19830721    時間: 2012-7-31 11:40
鈦的熱處理方法
# \) s0 u4 @/ ?; v- X+ J一.鈦的基本熱處理:" Z" o7 j* p6 P' d+ k
工業(yè)純鈦是單相α 型組織，雖然在890℃以上有α-β 的多型體轉(zhuǎn)變，但由于
7 |9 f9 f7 ?# x' k# P# d$ W相變特點決定了它的強化效應(yīng)比較弱，所以不能用調(diào)質(zhì)等熱處理提高工業(yè)純鈦的3 k! r$ E- w& J, E
機械強度。工業(yè)純鈦唯一的熱處理就是退火。它的主要退火方法有三種：1 再結(jié)
& B9 z# L9 R* u0 D% m晶退火 2 消應(yīng)力退火 3 真空退火。前兩種的目的都是消除應(yīng)力和加工硬化效應(yīng)，
! m# e! O% s8 Q: `' G以恢復塑性和成型能力。: x+ o3 T8 M3 _
工業(yè)純鈦在材料生產(chǎn)過程中加工硬度效應(yīng)很大。圖2-26 所示為經(jīng)不同冷加& T- C. m1 {( B* n) }" U
工后，TA2 屈服強度的升高，因此在鈦材生產(chǎn)過程中，經(jīng)冷、熱加工后，為了恢
9 S& l+ ?! W6 t復塑性，得到穩(wěn)定的細晶粒組織和均勻的機械性能，應(yīng)進行再結(jié)晶退火。工業(yè)純" W+ |9 j+ c" U: Y9 b
鈦的再結(jié)晶溫度為550-650℃，因此再結(jié)晶退火溫度應(yīng)高于再結(jié)晶溫度，但低于8 k3 i& B  Z: I! S; D
α-β 相的轉(zhuǎn)變溫度。在650-700℃退火可獲得最高的綜合機械性能（因高于700℃
  [, i# s" d7 g( r的退火將引起晶粒粗大，導致機械性能下降）。退火材料的冷加工硬化一般經(jīng)" M2 F) P# L5 Q
10-20 分鐘退火就能消除。這種熱處理一般在鈦材生產(chǎn)單位進行。為了減少高溫
" p1 O: K; |3 u熱處理的氣體污染并進一步脫除鈦材在熱加工過程中所吸收的氫氣，目前一般鈦" s% S, s% f" ]$ w
材生產(chǎn)廠家都要求真空氣氛下的退火處理。0 r+ F+ @! U- q) G! {. p) e
為了消除鈦材在加工過程（如焊接、爆炸復合、制造過程中的輕度冷變形）( k$ d  x) F9 a, {, M3 X
中的殘余應(yīng)力，應(yīng)進行消應(yīng)力熱處理。
7 d: u: K$ s$ ]/ {- I* o7 b( Y消應(yīng)力退火一般不需要在真空或氬氣氣氛中進行，只要保持爐內(nèi)氣氛為微氧
9 ^  \: ~, T3 W: x9 q& y化性即可。- Z: u1 G0 G7 E( j9 y
二.鈦及鈦合金的熱處理:
5 Q% |* X5 M5 q為了便于進行機械工業(yè)加并得到具有一定性能的鈦和鈦合金，以滿足各種
# M* m) {3 P$ _產(chǎn)品對材料性能的要求，需要對鈦及鈦合金進行熱處理。# h; V! o5 m9 g5 e* p3 K
1．工業(yè)純鈦（TA1、TA2、TA3）的熱處理! W( A- ^% F6 L; Q8 H& D
α-鈦合金從高溫冷卻到室溫時，金相組織幾乎全是α 相，不能起強化作用，' Z$ j" ^" b3 \+ s& i- m
因此，目前對α-鈦只需要進行消應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火和真空退火處理。前
9 e: q' j5 R  n3 B8 ?兩種是在微氧化爐中進行，而后者則應(yīng)在真空爐中進行。6 V; W; O  V/ A, r9 u/ \
（一）消應(yīng)力退火
+ x: I: K0 Z7 `) r, ^為了消除鈦和鈦合金在熔鑄、冷加工、機械加工及焊接等工藝過程中所產(chǎn)生
; ]6 T0 Q" x5 L! f* v7 Z' c的內(nèi)應(yīng)力，以便于以后加工，并避免在使用過程中由于內(nèi)應(yīng)力存在而引起開裂破
- k* s5 `- P  h# R壞，對α-鈦應(yīng)進行消除應(yīng)力退火處理。消除應(yīng)力退火溫度不能過高、過低，因為
4 i$ w4 o" H& d1 n7 O9 k9 U過高引起晶粒粗化，產(chǎn)生不必要的相變而影響機械性能，過低又會使應(yīng)力得不到
' F1 T7 ~% G) D, o* X8 V消除，所以，一般是選在再結(jié)晶溫度以下。對于工業(yè)純鈦來說，消除應(yīng)力退火的- m4 N* W1 r# [$ V& A" Q" w
加熱溫度為500-600℃。加熱時間應(yīng)根據(jù)工件的厚度及保溫時間來確定。為了提
- r7 U4 _( }: `5 ?) `( B高經(jīng)濟效果并防止不必要的氧化，應(yīng)選擇能消除大部分內(nèi)應(yīng)力的最短時間。工業(yè)1 ]( N1 C6 i7 {+ ]0 V
純鈦消除應(yīng)力退火的保溫時間為15-60 分鐘，冷卻方式一般采用空冷。
% D/ Y1 p# S% v" z  t' {2 l（二）再結(jié)晶退火（完全退火）
7 k5 W; ~4 ?/ I: N5 l6 ~α-鈦大部分在退火狀態(tài)下使用，退火可降低強度、提高塑性，得到較好的綜
! `- y0 {7 |, i6 T: O# D合性能。為了盡可能減少在熱處理過程中氣體對鈦材表面污染，熱處理溫度盡可
  c  ~* ]3 D) M4 r- `+ y1 e- a能選得低些。工業(yè)純鈦的退火溫度高于再結(jié)晶溫度，但低于α 向β 相轉(zhuǎn)變的溫度
! h8 y+ f9 B+ J: Z( ]% u, z120-200℃，這時所得到的是細晶粒組織。加熱時間視工件厚度而定，冷卻方式
3 K3 Q2 s1 A  _3 f1 b& M+ z# S一般采用空冷。對于工業(yè)純鈦來說，再結(jié)晶退火的加熱溫度為680-700℃，保溫: i( w8 a- T" c9 S3 N- w0 |$ i
時間為30-120 分鐘。規(guī)范的選取要根據(jù)實際情況來定，通常加熱溫度高時，保
6 U& I& ^) }0 M* s9 q4 k: d0 D溫時間要短些。
( `* X" k. E1 r& H: r8 i需要指出的是，退火溫度高于700℃時，而且保溫時間長時，將引起晶粒粗
$ N* H2 j; a2 Y! A化，導致機械性能下降，同時，晶粒一旦粗化，用現(xiàn)有的任何熱處理方法都難以0 `0 Y, Q0 ~; k$ t- C
使之細化。為了避免晶粒粗化，可采取下列兩種措施：/ R; N2 d/ i$ X
1）盡可能將退火溫度選在700℃以下。5 K* C2 B' i# J9 Q
2） 退火溫度如果在700℃以上時，保溫時間盡可能短些，但在一般情況下，1 N5 E9 d. p" |& N5 `
每mm 厚度不得少于3 分鐘，對于所有工件來講，不能小于15 分鐘。8 T+ c; q, L/ j  h( k1 j/ `
（三）真空退火
& V3 C5 U, O& v& h) w- }0 R3 ]鈦中的氫雖無強化作用，但危害性很大，能引起氫脆。氫在α-鈦中的溶解
/ m2 J# r& Y) Z- c" L; Z' S+ L: y  ~度很小，主要呈TiH2 化合物狀態(tài)存在，而TiH2 只在300℃以下才穩(wěn)定。如將α-
8 P. t2 q, |' [4 s鈦在真空中進行加熱，就能將氫降低至0.1%以下。當鈦中含氫量過多時需要除
/ }3 y2 Z- @1 o& b' A" Y4 {+ Q1 H. z氫，為了除氫或防止氧化，必須進行真空退火。真空退火的加熱溫度與保溫時間，7 Q) ^3 q2 m' V2 G; d/ l" |
與再結(jié)晶退火基本相同。冷卻方式為在爐中緩冷卻到適當?shù)臏囟�，然后才能開爐，
( n/ D' q- e5 x: n7 r真空度不能低于5×10-4mmHg。
作者: chenfuzi    時間: 2012-7-31 15:41
cxq19830721 發(fā)表于 2012-7-31 11:40   ]" I6 B6 A+ i& Z: u7 E
鈦的熱處理方法
7 z+ e5 I( e+ P9 }. P0 ]一.鈦的基本熱處理:$ p4 a! \( G/ z; k
工業(yè)純鈦是單相α 型組織，雖然在890℃以上有α-β 的多型體轉(zhuǎn)變，但 ...
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謝謝你哦
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