金屬工藝學(xué)論文-鈦合金的制造工藝-wenkub.com
2025-05-31 19:40 本頁面
【正文】 這種金屬可以說是目前我所了解到硬度最高的，所以它的加工工藝也是非常困難。由于高速鋼的耐熱性差，因此應(yīng)盡量采用硬質(zhì)合金制作的刀具。 (5)刀具 易磨損：毛坯經(jīng)過沖壓、鍛造、熱軋等方法加工后，形成硬而脆的不均勻外皮，極易造成崩刃現(xiàn)象，使得切除硬皮成為鈦合金加工中最困難的工序。同時(shí)，由于鈦合金的彈性模量小，加工時(shí)在徑向力作用下容易產(chǎn)生彎曲變形，引起振動，加大刀具磨損并影響零件的精度。 切屑在前刀面上滑動摩擦的路程大大增大，加速刀具磨損。此外，為了滿足工件的特殊要求，工業(yè)上還采用雙重退火、等溫退火、β熱處理、形變熱處理等金屬熱處理工藝。防止在一些腐蝕環(huán)境中的化學(xué)侵蝕和減少變形。通常α合金和（α＋β）合金退火溫度選在（α＋β）─→β相轉(zhuǎn)變 點(diǎn)以下 120～ 200℃；固溶和時(shí)效處理是從高溫區(qū)快冷 ,以得到馬氏體α′相和亞穩(wěn)定的β相 ,然后在中溫區(qū)保溫使這些亞穩(wěn)定相分解，得到α相或化合物等細(xì)小彌散的第二相質(zhì)點(diǎn)，達(dá)到使合金強(qiáng)化的目的。此外還用于生產(chǎn)貯氫材料和形狀記憶合金等。使用最廣泛的鈦合金是Ti6Al4V(TC4)， (TA7)和工業(yè)純鈦（ TA TA2 和 TA3）。還有抗磨性差，生產(chǎn)工藝復(fù)雜。 (6)導(dǎo)熱系數(shù)小、彈性模量小 鈦的導(dǎo)熱系數(shù)λ =（ ）約為鎳的 1/4，鐵的 1/5，鋁的 1/14，而各種鈦合金的導(dǎo)熱系數(shù)比鈦的導(dǎo)熱系數(shù)約下降 50％。 (5)化學(xué)活性大 鈦的化學(xué)活性大，與大氣中 O、 N、 H、 CO、 CO水蒸氣、氨氣等產(chǎn)生強(qiáng)烈的化學(xué)反應(yīng)。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質(zhì)的抗蝕性差。在飛機(jī)的發(fā)動機(jī)構(gòu)件、骨架、蒙皮、緊固件及起落架等都使用鈦合金。熱處理鈦合金通過調(diào)整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。 三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α +β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α +p 鈦合金次之，β鈦合金最差。 鈦合金 分類 α鈦合金 鈦合金它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實(shí)際應(yīng)用溫度下，均是α相，組織穩(wěn)定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強(qiáng)。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在％和 ％以下。前者有鉬、鈮、釩等；后者有鉻、錳、銅、鐵、硅等。美國麥道公司采用快速凝固／粉末冶金技術(shù)戚功地研制出一種高純度、高致密性鈦合金，在 760℃下其強(qiáng)度相當(dāng)于目前室溫下使用的鈦合金強(qiáng)度。 世界上第一個研制成功的高溫鈦合金是 Ti6Al4V，使用溫度為 300350℃。常用的硬質(zhì)合金刀具材料有 YG YG YG6X、 YG6A、 81 64 YS2T 和 YD15 等。α +β鈦合金和含有少量α相的亞穩(wěn)β鈦合金可以通過固溶處理和時(shí)效使合金進(jìn)一步強(qiáng)化。 總結(jié)，鈦合金的熱處理工藝可以歸納為： （ 1）消除應(yīng)力退火：目的是為消除或減少加工過程中產(chǎn)生的殘余應(yīng)力。退火是為了消除內(nèi)應(yīng)力、提高塑性和組織穩(wěn)定性，以獲得較好的綜合性能。 低溫性能好 鈦合金在低溫和超低溫下，仍能保持其力學(xué)性能。 強(qiáng)度高 熱強(qiáng)度高 使用溫度比鋁合金高幾百度，在中等溫度下仍能保持所要求的強(qiáng)度 ,可在450～ 500℃的溫度下長期工作這兩類鈦合金在 150℃～ 500℃范圍內(nèi)仍有很高的比強(qiáng)度，而鋁合金在 150℃時(shí)比強(qiáng)度明顯下降。 熱處理 鈦合金通過調(diào)整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。 三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α +β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α +β鈦合金次之，β鈦合金最差。 編輯本段α鈦合金 它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實(shí)際應(yīng) 用溫度下，均是α相，組織穩(wěn)定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強(qiáng)。 鈦合金制品 鈦是同素異構(gòu)體，熔點(diǎn)為 1720℃，在低于 882℃時(shí)呈密排六方晶格結(jié)構(gòu)，稱為α鈦；在 882℃以上呈體心立方品格結(jié)構(gòu)，稱為β鈦。通常規(guī)定鈦中氧和氮的含量分別在 ～ ％和 ～ ％以下。應(yīng)用了鈦合金的產(chǎn)品前者有鉬、鈮、釩等
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