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钛合金热处理技术及应用

时间:2013-09-09 15:47来源:洛阳科诺 作者:admin 点击:
      钛及钛合金具有重量轻、强度大、耐腐蚀等许多特性,钛及其合金不仅在航空、宇宙航行工业中有着十分重要的应用,而且已经开始在化工、石油、轻工、发电、冶金等许多民用工业部门中广泛应用。
      钛的另一个显著特点是耐腐蚀性强,这是钛对氧的亲合力特别大,能在其表面生成一层致密的氧化膜,可保护钛不受介质腐蚀。金属钛在大多数水溶液中,都能在表面生成钝化氧化膜。因此,钛在酸性、碱性、中性盐水溶液中和氧化性介质中具有很好的稳定性,但在某种介质中,能连续溶解钛表面氧化膜时,钛在这种介质中便会受到腐蚀。例如,氢氟酸、浓热的盐酸、流酸和磷酸中,由于溶液溶解钛表面氧化膜,所以钛被腐蚀。如果在这些溶液中加入氧化剂或某些金属离子时、则钛表面氧化膜便会受到保护。
      由于钛在高温下极易被氧化,一般来说热处理是需要真空炉的。常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)—→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解,得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)—→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β合金淬火在(α+β)—→β相转变点以上40~80℃进行。时效处理温度一般为450~550℃。
      钛合金的热处理工艺可以归纳为:
    (1)消除应力退火:目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。
    (2)完全退火:目的是为了获得好的韧性,改善加工性能,有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。
    (3)固溶处理和时效:目的是为了提高其强度,α钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理,在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少量α相的亚稳β钛合金可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。
      此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。