【正文】 鈦合金熱處理綜述 姓名 學號 材料制備： 鈦合金熱處理綜述 i 目錄 引言 ........................................................................ 1 一、 鈦合金在航空航天的應用 ............................................... 2 二、 鈦合金綜述 ........................................................... 3 1. 鈦合金的分類及特點 ................................................... 3 A. 分類 ............................................................. 3 B. 各類鈦合金的特點 ................................................. 4 2. 合金元素 ............................................................. 6 A. 合金元素分類 ..................................................... 6 B. 合金元素作用 ..................................................... 6 3. 鈦的相變 ............................................................. 7 A. 同素異構轉變 ..................................................... 7 B. β 相轉變 ........................................................ 7 C. 時效過程中亞穩(wěn)定相的分解 ........................................ 10 D. 鈦合金二元相圖 .................................................. 10 三、 熱處理引言 .......................................................... 11 四、 熱處理基本原理 ...................................................... 12 4. 退火 ................................................................ 12 A. 回復 ............................................................ 12 B. 再結晶 .......................................................... 12 C. 去應力退火 ...................................................... 13 D. 簡單退火 ........................................................ 14 E. 完全退火 ........................................................ 14 F. 等溫退火和雙重退火 .............................................. 14 G. 真空退火 ........................................................ 15 5. 固溶與時效處理（強化熱處理） ........................................ 15 A. 固溶處理 ........................................................ 17 B. 時效處理 ........................................................ 18 C. 固溶 時效處理 ................................................... 19 6. 形變熱處理（熱機械處理） ............................................ 19 7. 化學熱處理 .......................................................... 20 五、 熱處理缺陷和防治 .................................................... 20 六、 鈦合金組織與性能 .................................................... 21 1. 鈦合金相組成 ........................................................ 21 2. 鈦合金組織類型 ...................................................... 22 A. 魏氏體組織 ...................................................... 22 B. 網(wǎng)籃組織 ........................................................ 22 C. 等軸組織 ........................................................ 23 D. 雙態(tài)組織 ........................................................ 23 3. 鈦合金的熱處理與組織、性能的關系 .................................... 23 A. 常規(guī)拉伸性能 .................................................... 23 B. 疲勞性能 ........................................................ 24 C. 斷裂韌性 ........................................................ 24 材料制備： 鈦合金熱處理綜述 ii D. 應力腐蝕斷裂 .................................................... 25 七、 鈦的表面熱處理 ...................................................... 25 1. 滲無機元素表面熱處理 ................................................ 25 A. 滲碳 ............................................................ 26 B. 滲氮 ............................................................ 26 C. 滲硼 ............................................................ 27 2. 滲金屬元素表面熱處理 ................................................ 27 參考文獻 .................................................................... 29 材料制備： 鈦合金熱處理綜述 1 引言 鈦是 20 世紀 50 年代發(fā)展起來的一種重要的結構金屬，因其具有質(zhì)輕、高強、耐蝕、耐熱、無磁等一系列優(yōu)良性能，以及形狀記憶、超導、儲氫、生物相容性四大獨特功能，被廣泛應用在航空航天、艦船、軍工、冶金、化工、海水淡化、輕工、環(huán)境保護、醫(yī)療器械等領域，并創(chuàng)造了巨大的經(jīng)濟和社會效益，在國民經(jīng)濟發(fā)展和國防中占有重要的地位和作用。鈦是金屬材料王國中“全能的金屬”、“海洋金屬”、“太空的金屬”，從工業(yè)價值、資源壽命和發(fā)展前景來看，鈦被視為繼鐵、鋁之后處于發(fā)展中的“第三金屬”和“戰(zhàn)略金屬”。根據(jù)在鈦中加入β穩(wěn)定元素的多少及退火 后的組織，鈦合金可分為α、近α、α +β、近β和β鈦合金。美、日、俄羅斯以及中國等許多國家都高度重視鈦合金的發(fā)展，各國根據(jù)不同國情和需求進行了各自的研發(fā)，現(xiàn)已得到了廣泛的應用。 第一個實用的鈦合金是 1954 年美國研制成功的 Ti6Al4V 合金，由于它的耐熱性、強度、塑性、韌性、成形性、可焊性、耐蝕性和生物相容性均較好，而成為鈦合金工業(yè)中的王牌合金，該合金使用量已占全部鈦合金的 75%～ 85%。其他許多鈦合金都可以看作是Ti6Al4V 合金的改型。 隨后，美國在高強鈦合金、鈦鋁金屬間化合物、鈦基和鈦鋁 基復合材料及其相關的高新技術研究和應用方面都遙遙領先。除航空外領域，美國也將鈦用在海洋開發(fā)、地