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鈦及鈦合金的完全退火工藝


發(fā)布日期:2013-11-5 22:35:07

完全退火工藝,鈦及鈦合金完全退火的目的是為了獲得穩(wěn)定的、塑性好的或?qū)?yīng)一定綜合性能的顯微組織。在這一過程中主要發(fā)生再結(jié)晶,因此也稱為再結(jié)晶退火。此外,也有a相和β相在組成、形態(tài)及數(shù)量上的變化。大部分aa+β鈦合金是在完全退火狀態(tài)下使用的。全a型鈦合金兩相區(qū)很小,完全退火過程主要發(fā)生再結(jié)晶。退火溫度一般選擇在a+β/β相變點(diǎn)以下120200℃。溫度過高會引起不必要的氧化和晶粒長大,溫度過低再結(jié)晶不完全。冷卻速度對這類合金的組織和性能的影響不大,一般采用空冷。

a鈦合金a+β鈦合金在退火中除發(fā)生再結(jié)晶外,還有a相和β相在組成、數(shù)量及形態(tài)上的變化,確定退火工藝時也比較復(fù)雜。對于冶金廠的交貨狀態(tài),主要要求有穩(wěn)定和塑性好的組織。退火溫度一般選擇在a+β/β相變點(diǎn)以下120200℃,冷卻方式也采用空冷。但是對于產(chǎn)品的最終使用前退火,則一定要依據(jù)退火工藝對顯微組織和力學(xué)性能的影響通過試驗(yàn)來確定。

至于亞穩(wěn)定β型鈦合金,完全退火也就是固溶處理。冶金廠出廠前的退火溫度一般選擇在a+β/β相變點(diǎn)以上80100℃。在推薦的完全退火工藝范圍內(nèi),具體工藝應(yīng)依據(jù)材料的加工歷史、實(shí)際化學(xué)成分、以及所采用的設(shè)備通過試驗(yàn)來確定。為了避免不必要的氧化,選用工藝時應(yīng)該在滿足性能要求的前提下采用最低的溫度和最短的時間。

近年來出現(xiàn)了β退火工藝。a鈦合金和a+β鈦合金在β相區(qū)加熱后空冷,在粗大的β晶粒上析出針狀(或片狀)a。這種組織對應(yīng)著較高的斷裂韌性、蠕變抗力和缺口敏感性,但使斷面收縮率等塑性指標(biāo)下降。在強(qiáng)調(diào)這種性能的場合可以酌情采用。

此外,對一些合金,當(dāng)要求提高在使用溫度下長時間工作的性能穩(wěn)定性時,往往還采用高于使用溫度的第二次退火,或等溫處理,如TC9tc6合金。

 


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