钛金属的热处理是不是要求有保护气体氩气啊？

chenfuzi

请教必威APP精装版下载高手：钛金属的热处理是不是要求有保护气体氩气啊？

cxq19830721

钛的热处理方法
6 ?: B) @: p  R" U! x一.钛的基本热处理:
) i( r& z$ h, x# O8 M工业纯钛是单相α 型组织，虽然在890℃以上有α-β 的多型体转变，但由于
4 L) E# [' s4 ^+ \8 O  ]相变特点决定了它的强化效应比较弱，所以不能用调质等热处理提高工业纯钛的
7 x- R6 V+ v5 ]0 e8 G7 b机械强度。工业纯钛唯一的热处理就是退火。它的主要退火方法有三种：1 再结
* m0 u! {0 B* N; O3 n晶退火 2 消应力退火 3 真空退火。前两种的目的都是消除应力和加工硬化效应，
$ X# [& \9 J. D% [7 T以恢复塑性和成型能力。
9 M: o; X8 E: _/ Z! W7 ~工业纯钛在材料生产过程中加工硬度效应很大。图2-26 所示为经不同冷加
4 ]2 K; `# C8 x2 z工后，TA2 屈服强度的升高，因此在钛材生产过程中，经冷、热加工后，为了恢
3 I( [  c; W1 f% I. T) D复塑性，得到稳定的细晶粒组织和均匀的机械性能，应进行再结晶退火。工业纯
1 |# d) i' g/ W! b# |- ]4 x钛的再结晶温度为550-650℃，因此再结晶退火温度应高于再结晶温度，但低于
8 {; x" w6 A0 Aα-β 相的转变温度。在650-700℃退火可获得最高的综合机械性能（因高于700℃
的退火将引起晶粒粗大，导致机械性能下降）。退火材料的冷加工硬化一般经
10-20 分钟退火就能消除。这种热处理一般在钛材生产单位进行。为了减少高温
9 {1 e. L( S2 o" X: q热处理的气体污染并进一步脱除钛材在热加工过程中所吸收的氢气，目前一般钛
材生产厂家都要求真空气氛下的退火处理。
为了消除钛材在加工过程（如焊接、爆炸复合、制造过程中的轻度冷变形）
) k- X% Q5 x+ h) O' x2 a中的残余应力，应进行消应力热处理。
* q* }( D. M0 t# l+ O, z0 ?消应力退火一般不需要在真空或氩气气氛中进行，只要保持炉内气氛为微氧
化性即可。
  r/ ~' X* T) w6 ~. W二.钛及钛合金的热处理:
0 y' u1 f' ~  m4 U$ J& k为了便于进行机械工业加并得到具有一定性能的钛和钛合金，以满足各种
" N0 A. Z2 g/ S' N" b" @产品对材料性能的要求，需要对钛及钛合金进行热处理。
1．工业纯钛（TA1、TA2、TA3）的热处理
α-钛合金从高温冷却到室温时，金相组织几乎全是α 相，不能起强化作用，
! `! p9 ?4 i& _% v* T因此，目前对α-钛只需要进行消应力退火、再结晶退火和真空退火处理。前
8 m+ L8 f. `1 G两种是在微氧化炉中进行，而后者则应在真空炉中进行。
（一）消应力退火
为了消除钛和钛合金在熔铸、冷加工、机械加工及焊接等工艺过程中所产生
的内应力，以便于以后加工，并避免在使用过程中由于内应力存在而引起开裂破
坏，对α-钛应进行消除应力退火处理。消除应力退火温度不能过高、过低，因为
6 b* B; m* g9 ?# g1 h过高引起晶粒粗化，产生不必要的相变而影响机械性能，过低又会使应力得不到
6 u6 Y, A+ ?1 X+ z. n4 I# s消除，所以，一般是选在再结晶温度以下。对于工业纯钛来说，消除应力退火的
加热温度为500-600℃。加热时间应根据工件的厚度及保温时间来确定。为了提
5 v" u* S- b8 }高经济效果并防止不必要的氧化，应选择能消除大部分内应力的最短时间。工业
纯钛消除应力退火的保温时间为15-60 分钟，冷却方式一般采用空冷。
（二）再结晶退火（完全退火）
+ u$ g; H! H7 p/ J2 Y: wα-钛大部分在退火状态下使用，退火可降低强度、提高塑性，得到较好的综
, l+ J+ c& e7 c# `合性能。为了尽可能减少在热处理过程中气体对钛材表面污染，热处理温度尽可
, P  J, _; H5 l/ a6 s. P9 ^能选得低些。工业纯钛的退火温度高于再结晶温度，但低于α 向β 相转变的温度
' t0 z6 S8 Q, ]( P6 p6 B1 S/ e120-200℃，这时所得到的是细晶粒组织。加热时间视工件厚度而定，冷却方式
一般采用空冷。对于工业纯钛来说，再结晶退火的加热温度为680-700℃，保温
时间为30-120 分钟。规范的选取要根据实际情况来定，通常加热温度高时，保
温时间要短些。
需要指出的是，退火温度高于700℃时，而且保温时间长时，将引起晶粒粗
化，导致机械性能下降，同时，晶粒一旦粗化，用现有的任何热处理方法都难以
+ [9 Q3 L' E. O* P! b( d* n& a使之细化。为了避免晶粒粗化，可采取下列两种措施：
5 R; w( y2 S5 Z! [2 M9 p: H1）尽可能将退火温度选在700℃以下。
! S  U$ L% U4 F- k0 ^2） 退火温度如果在700℃以上时，保温时间尽可能短些，但在一般情况下，
* [) A, a/ r' ]9 Q1 j每mm 厚度不得少于3 分钟，对于所有工件来讲，不能小于15 分钟。
（三）真空退火
钛中的氢虽无强化作用，但危害性很大，能引起氢脆。氢在α-钛中的溶解
4 v" E/ W' V, S# o度很小，主要呈TiH2 化合物状态存在，而TiH2 只在300℃以下才稳定。如将α-
( K7 }6 d  S; ?8 a0 z  b$ x8 N# Z钛在真空中进行加热，就能将氢降低至0.1%以下。当钛中含氢量过多时需要除
氢，为了除氢或防止氧化，必须进行真空退火。真空退火的加热温度与保温时间，
与再结晶退火基本相同。冷却方式为在炉中缓冷却到适当的温度，然后才能开炉，
/ T/ x8 ?* B1 \% T; V真空度不能低于5×10-4mmHg。

chenfuzi

cxq19830721 发表于 2012-7-31 11:40
钛的热处理方法
/ t6 d, T9 M) d% C/ e) |6 C$ a( y3 L一.钛的基本热处理:
工业纯钛是单相α 型组织，虽然在890℃以上有α-β 的多型体转变，但 ...

0 |! O( Y, a9 {0 @9 J0 I% g; q; Z谢谢你哦