|
|
2#
發(fā)表于 2012-7-31 11:40:52
|
只看該作者
鈦的熱處理方法
/ F3 m }, S% K& ]9 u+ _! A9 v$ r* z g一.鈦的基本熱處理:
x( |+ a `2 ~4 Q. L! ?9 U! J N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& O& ~2 {4 B' ]% U
相變特點(diǎn)決定了它的強(qiáng)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
6 |1 [7 }; e& Q! C" y4 E機(jī)械強(qiáng)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)
& C) z7 Y+ T8 u6 s7 H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),，
! s. R$ F8 h0 ]0 z6 c以恢復(fù)塑性和成型能力。$ j+ L3 C R2 k& e0 X" F
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' p' z' C% f* M: Q: @3 f
工后,，TA2 屈服強(qiáng)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' O( t) g) h% [9 y* `8 ]7 q. Q j
復(fù)塑性,，得到穩(wěn)定的細(xì)晶粒組織和均勻的機(jī)械性能,，應(yīng)進(jìn)行再結(jié)晶退火。工業(yè)純' d6 U9 a, P, D
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
6 w+ d& v5 u7 i: e8 ^: `α-β 相的轉(zhuǎn)變溫度。在650-700℃退火可獲得最高的綜合機(jī)械性能（因高于700℃( \3 J' J3 h% e
的退火將引起晶粒粗大,，導(dǎo)致機(jī)械性能下降）,。退火材料的冷加工硬化一般經(jīng)9 @0 b0 m( }7 i: ^* S5 M8 y) p& t
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(jìn)行,。為了減少高溫
! R8 u' s% P2 k; J' C- Z" `熱處理的氣體污染并進(jìn)一步脫除鈦材在熱加工過程中所吸收的氫氣,，目前一般鈦$ g# U) d/ o; j" ~% }
材生產(chǎn)廠家都要求真空氣氛下的退火處理。4 {) H( |7 K# z0 a. |) G
為了消除鈦材在加工過程（如焊接,、爆炸復(fù)合,、制造過程中的輕度冷變形）4 [3 f0 _2 c4 r
中的殘余應(yīng)力,，應(yīng)進(jìn)行消應(yīng)力熱處理。6 d6 c% k1 Z d6 Y
消應(yīng)力退火一般不需要在真空或氬氣氣氛中進(jìn)行,，只要保持爐內(nèi)氣氛為微氧
0 b# a) a; w% h! Z. z2 c: F化性即可,。' C% G# {5 ?! |
二.鈦及鈦合金的熱處理:
! ~0 i2 y; `6 [0 C為了便于進(jìn)行機(jī)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3 ~% ~7 n2 |0 k
產(chǎn)品對材料性能的要求,，需要對鈦及鈦合金進(jìn)行熱處理,。
5 j0 p( E! z1 x' F8 L1 T1．工業(yè)純鈦（TA1、TA2,、TA3）的熱處理- I- P. c: {& P+ P- M x, L1 C
α-鈦合金從高溫冷卻到室溫時(shí),，金相組織幾乎全是α 相，不能起強(qiáng)化作用,，
* s8 H. _2 ?0 X& A1 i- Z- n8 D' e因此,，目前對α-鈦只需要進(jìn)行消應(yīng)力退火、再結(jié)晶退火和真空退火處理,。前
Z' E5 |- ]" X' p/ m) [兩種是在微氧化爐中進(jìn)行,，而后者則應(yīng)在真空爐中進(jìn)行。7 T- S4 i+ X3 S" `
（一）消應(yīng)力退火% Y- w+ l( E& G% d- f& B) X' {
為了消除鈦和鈦合金在熔鑄,、冷加工,、機(jī)械加工及焊接等工藝過程中所產(chǎn)生
4 G7 B! \& T! R$ u6 J# g! e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
0 I8 a* X) `3 X壞,，對α-鈦應(yīng)進(jìn)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?yàn)?br />
1 C* A d1 K' \3 E% `2 m/ F) X, P過高引起晶粒粗化，產(chǎn)生不必要的相變而影響機(jī)械性能,，過低又會使應(yīng)力得不到; }- C6 ^$ y: ^
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5 K8 L, L" f% e# T& C5 b% h: @
加熱溫度為500-600℃。加熱時(shí)間應(yīng)根據(jù)工件的厚度及保溫時(shí)間來確定,。為了提
2 z, p% c, n5 y( R6 Y高經(jīng)濟(jì)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(shí)間。工業(yè); ^& ^* r5 E1 Z3 w G/ I
純鈦消除應(yīng)力退火的保溫時(shí)間為15-60 分鐘,，冷卻方式一般采用空冷,。
. \. }, y9 ^( c1 T% A3 W（二）再結(jié)晶退火（完全退火）
" T0 |- b. O7 Yα-鈦大部分在退火狀態(tài)下使用，退火可降低強(qiáng)度、提高塑性,，得到較好的綜
o7 r4 U8 h1 T8 q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
2 w7 t5 l& J# ^$ I8 d( e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
3 g9 C. L' e A: F5 s. F+ [120-200℃,，這時(shí)所得到的是細(xì)晶粒組織,。加熱時(shí)間視工件厚度而定，冷卻方式
2 `$ _9 e8 \' [6 r* b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& g: ^( `' _時(shí)間為30-120 分鐘,。規(guī)范的選取要根據(jù)實(shí)際情況來定,，通常加熱溫度高時(shí)，保
# S6 H) }3 X. q+ @) i溫時(shí)間要短些,。 E* S9 C2 P" j( b" q! x
需要指出的是,，退火溫度高于700℃時(shí)，而且保溫時(shí)間長時(shí),，將引起晶粒粗
; }0 i% d O# R% w# Q化,，導(dǎo)致機(jī)械性能下降，同時(shí),，晶粒一旦粗化,，用現(xiàn)有的任何熱處理方法都難以
" r% K5 L% G8 O$ d. N使之細(xì)化。為了避免晶粒粗化,，可采取下列兩種措施：
M9 E6 P; g; y" K1）盡可能將退火溫度選在700℃以下,。2 X; I0 t; Y% x% m$ T
2） 退火溫度如果在700℃以上時(shí)，保溫時(shí)間盡可能短些,，但在一般情況下,，! `, f% P+ v8 }1 c2 i. f1 d
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,。
4 m6 \; w4 f3 \' T3 p$ `( M（三）真空退火3 L9 l% E0 Q1 b# H* b9 w: _! m
鈦中的氫雖無強(qiáng)化作用，但危害性很大,，能引起氫脆,。氫在α-鈦中的溶解" T5 i( `+ b. R. b
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-
+ c; f( ^) k& D鈦在真空中進(jìn)行加熱，就能將氫降低至0.1%以下。當(dāng)鈦中含氫量過多時(shí)需要除- P; l9 h2 U7 I: \8 f
氫,，為了除氫或防止氧化,，必須進(jìn)行真空退火。真空退火的加熱溫度與保溫時(shí)間,，" R0 F# H% j4 [
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(dāng)?shù)臏囟龋缓蟛拍荛_爐,，
0 Z9 ^- C! R8 \' N真空度不能低于5×10-4mmHg,。 |
|
QQ好友和群
收藏
淘帖
問題專業(yè),，描述清楚
伸手黨/灌水/看不懂
樓主