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                          鈦棒的熱處理基本工藝有哪些?

                          點擊次數:633   更新時間:2021-06-25 13:39:52     來源:本站

                          我國目前鈦合金棒廠家所采用的熱處理基本工藝主要有消除應力退火、完全退火和固溶及時效處理。其它退火工藝,如等溫處理、多級退火、多級時效等工藝在生產中應用很少。

                          消除應力退火。消除應力退火的目的是消除在冷加工、冷成型及焊接等工藝過程中產生的內應力。這一過程中主要發生回復,有時也稱為不完全退火。消除應力退火溫度不宜過高,一般低于再結晶溫度。對可熱處理β型鈦管及鈦合金可采用再結晶溫度以下的溫度。但此時若超過一定時間往往產生時效效應或對時效造成孕育效果,因此有時采用固溶處理來消除應力。

                          鈦合金棒

                          為了選擇合理的退火工藝,我們首先觀察加熱溫度和冷卻方式對鈦棒和TC4鈦合金棒顯微組織和力學性能的影響。試驗用料920℃熱軋的鈦棒和TC4鈦合金棒、熱軋總變形率為80%左右,a+β/β相變點為980~990℃。將試樣于1000℃、950℃、930℃、830℃加熱保溫1小時后分別進行空冷、水冷和爐冷。不同退火方式對顯微組織和力學性能都有影響。

                          其中冷卻速度對上述四個溫度的顯微組織和力學性能產生很大影響。當水冷時,1000℃、950℃和930℃處于平衡的β相成分均要發生馬氏體轉變,β相轉變為馬氏體a`針。在1000℃時表現出明顯的魏氏體組織,其力學性能與1000℃空冷的數據相當。在950℃和930℃并水冷的試樣上,顯微組織與空冷時的特征相似,但等軸初生a相之間的是β+馬氏體a`針。此時對應的綜合性能高,而且有比空冷組織更好的蠕變抗力。830℃保溫時平衡的β相成分已碰不到M線,但水冷后在晶間β相中也發現了十分細小的針狀轉變產物,僅能用電子顯微鏡分辨出來。但針狀產物的結構尚未測得。此時抗拉強度和斷面收縮率都很低。至于爐冷,由于試樣冷卻速度慢,在高溫停留時間長,多型性轉變進行的充分,所有的a相均變得粗大。1000℃爐冷后,在原始β晶粒內產生粗大的a相片和片間β相,在原始β晶界上還有條狀a相形成的厚網,一般稱為網籃狀組織。950℃、930℃和830℃爐冷后,由于a相傾向于在原a相界面生核、長大,顯微組織均為等軸a和晶間β相。在1000℃爐冷后的抗拉強度比空冷和水冷的低,拉伸塑性要高。在其它溫度爐冷后的綜合性能也均比水冷和空冷的低。

                          綜上所述,為了使鈦棒和TC4鈦合金棒得到好的強度和塑性綜合性能,同時又有好的蠕變抗力及斷裂韌性,可采用在950℃保溫1小時后空冷(或水冷)的退火工藝。為了便于隨后的加工,冶金廠出廠時,鈦棒和TC4鈦合金棒均采用在700~800℃保溫1小時空冷的工藝。對于一些大尺寸鍛件,為了保證性能的均勻性,有時采用爐冷的工藝。


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