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钛合金、钛棒、钛锻件热处理工艺条件的选择

发布时间: 2018-10-08 10:02:41    浏览次数:

(α+β)/β相变点的确定

   钛合金、钛棒、钛锻件的(α+β)/β相变点的确定是热处理工艺的重要基本参数。只有准确确定(α+β)/β相变点,才能选择合适的热处理工艺,而(α+β)/β相变点与钛材化学成分有关。因钛合金、钛棒、钛锻件的化学成分既与各种原材料的等级和成分有关,特别是其中含间隙元素的含量有关,也和加工工艺有关,影响因素较多,它使每一批次的钛材之间的(α+β)/β相变点有差异。实践表明,对一些α+β合金和β合金,在强化热处理时,又因相变点的上下波动,在指定的时间和温度下热处理时,往往不同批次钛材有不同的显微组织和力学性能。所以,最好对每一批钛材均要测定(α+β)/β相变点,并据此在推荐的热处理工艺范围内选择具体的工艺参数。

   测定钛合金、钛棒、钛锻件相变点的方法有多种:其中金相法应用较广泛,但周期长;膨胀法和电阻法是比较快速的测定方法;还有一种理论计算法,是基于实践经验数据总结出来的数学计算公式,它是按各元素对钦相变温度的影响推算出来的。此时,各元素中既有合金元素,也包括杂质成分,这种假设是合理的二按此建立下式.

推荐如下:T(α+β)/β=885℃+∑各种元素含量×该元素对(α+β)/β相变点的影响式中,885℃为计算时纯钛的相变点。

  根据历来生产钛及钛合金的平均杂质含量以及合金的名义成分计算的(α+β)/β相变点,与实测值是相当接近的。例如TC4合金;铝的影响为2.0%×(+14.5℃/1.0%)+(6.0%-2.0%)×(+23.0℃/1.0%)=121℃;钒的影响为4%×(-14℃/1.0%)=-56℃;杂质的影响分别为铁为0.1%×(-16.5℃/1.0%)=-1.65℃;硅为0.5%×(-1.0℃/0.1%)=-0.5℃;碳为0.255%×(-1.0℃/0.1%)=-0.5℃;碳为0.025%×(+2.0℃/0.1%)=+5.00℃;氢为0.005%×(-5.5℃/0.01%)=-2.57℃;氮为0.025%×(+5.5℃/0.1%)=+13.75℃;氧为0.080%×(+2.0℃/0.1%)=+16℃。

则T(α+β)/β=885℃+121℃-56℃-1.65℃-0.5℃+5.00℃-2.75℃+13.75℃+16℃=979.85℃

  计算得出TC4的相变点约为980℃,这与实测值980-990℃相近,说明该计算式可用。

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