钛及钛合金的退火热处理

钛合金狗眼 2024-01-02 17:53:46

机床铸件自然时效法

说起退火,不仅想起小时候的一个趣事。那时候大概10岁左右。离我家大概3公里的地方,有个大三线的工厂(有军工背景)。工厂大概是做铸造的,工厂将铸造好的铸件的放置在工厂的外面,任凭风吹雨打,时间最长的大概有几年。堆放的地方草都长得很高。我和我的小伙伴就以为是废铁,就带着篮子去检小的铁件。让人家警察给逮到了,人家就教育我们。说这是有用的在进行一种工艺,铸件是有用的。然后就把我们送到学校交给了老师,老师少不了批评我们。

直到了参加了工作。才知道这个是一种工艺:自然时效法。自然时效法是去应力设备出现早期普遍使用的一种方法。原理就是把金属工件露天放置三五个月,经过大自然的风吹雨淋,缓慢的释放应力的一种方式。此去除应力的方法经过一年自然时效的工件,残余应力仅下降2~10%,但是却较大地提高了工件的松弛刚度,因而工件的尺寸稳定性很好。但因其时间太长,一般在实际生产中应用很少。

今天宇铭达金属主要讲讲钛及钛合金的退火。在我们日常钛生产中过程中客户经常给的产品要求:M态,R态,Y态。

按照标准对应如下:

M态:表示退火态。

R态:表示热加工状态。

Y态:表示冷加工状态。

1去应力退火:目的是消除工业纯钛和钛合金零件加工或焊接后的内应力。退火温度一般为450~650℃,保温时间1~4h(根据产品的大小来定),空冷。

再结晶退火:目的是消除加工硬化。对于纯钛一般用550~690℃温度,而钛合金用750~800℃,保温时间1~3h(根据产品的大小来定),空冷。

根据我们的经验,一般是每分钟能烧热2mm.那么按照直径为500MM的产品来举例:

T(热处理时间)=(半径/2)+30~40

大概是2.5小时。

钛合金(Gr5)一火三墩三拔 空冷

2.钛合金的淬火和时效热处理

淬火和时效的目的是提高钛合金的强度和硬度。

α钛合金和含β稳定化元素较少的(α+β)钛合金,自β相区淬火时,发生无扩散型的马氏体转变r→α′。α′为B稳定化元素在α-Ti中的过饱和固溶体。α′马氏体与α的晶体结构相同,具有密排六方晶格。α′硬度低、塑性好,是一种不平衡组织,加热时效时分解成α相和β相的混合物,强度、硬度升高。

β钛合金和含稳定化元素较多的(α+β)钛合金,淬火后β相变成介稳定的β相,加热时效时,介稳定β相析出弥散的α相,使合金的强度和硬度提高。

α钛合金一般不进行淬火和时效处理。

3钛合金和(α+β)钛合金可进行淬火时效处理提高强度、硬度。

钛合金的淬火温度一般选在α+β两相区的上部范围,淬火后部分α保留下来,细小的β相变成介稳定β相或α′相或两者均有(决定于β稳定化元素的含量),经时效后可获得好的综合力学性能。假如加热到β单相区,β晶粒极易长大,则热处理后的韧性很低。一般淬火温度为760~950℃,保温时间5~60min,水中冷却。

钛合金的时效温度一般在450~550℃之间,时间为几小时至几十小时。

钛合金热处理加热时应防止污染和氧化,并严防过热。β晶粒长大后,无法用热处理方法挽救。

Gr5(TC4) 100X金相组织

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