金屬工藝學論文-鈦合金的制造工藝-文庫吧資料
2025-06-12 19:40本頁面
【正文】 比強度，而鋁合金在 150℃時比強度明顯下降。因此鈦合金的比 強度 (強度 /密度 )遠大于其他金屬結構材料，可制出單位強度高、剛性好、質輕的零、部件。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩(wěn)定性和疲勞強度；針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性；等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。典型合金的成分和性能。α鈦合金代號為 TA，β鈦合金代號為TB，α +β鈦合金代號為 TC。熱處理后的強度約比退火狀態(tài)提高 50％～ 100％；高溫強度高，可在 400℃～ 500℃的溫度下長期工作，其熱穩(wěn)定性次于α鈦合金。在500℃～ 600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化， 室溫強度不高 β鈦合金 它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效后合金得到進一步強化，室溫強度可達 1372～ 1666MPa；但熱穩(wěn)定性較差，不宜在高溫下使用。氫在鈦中的溶解是可逆的，可以用真空退火除去。氫在α相中溶解度 很小，鈦合金中溶解過多的氫會產(chǎn)生氫化物，使合金變脆。氧和氮在α相中有較大的溶解度 ,對鈦合金有顯著強化效果，但卻使塑性下降。③對相變溫度影響不大的元素為中性元素，有鋯、錫等。②穩(wěn)定β相、降低相變溫度的元素為β穩(wěn)定元素，又可分同晶型和共析型二種。 合金元素根據(jù)它們對相變溫度的影響可分為三類：①穩(wěn)定α相、 提高相轉變溫度的元素為α穩(wěn)定元素 ,有鋁、碳、氧和氮等。表 7為部分國家新型高溫鈦合金的最高使用溫度近幾年國外把采用快速凝固／粉末冶金技術、纖維或顆粒增強復合材料研制鈦合金作為高溫鈦合金的發(fā)展方向，使鈦合金的使用溫度可提高到 650℃以上 [1,27,29,31]。隨后相繼研制出使用溫度達 400℃的 IMI550、 BT31 等合金，以及使用溫度為450~500℃的 IMI67 IMI68 Ti624 Ti6242 等合金。如用天然金剛石刀具在乳化液冷卻的條件下，切削速度可達 200 m/min；若不用切削液，在同等磨損量時，允許的切削速度僅為 100m/min。 涂層刀片和 YT類硬質合金會與鈦合金產(chǎn)生劇烈的親和作用，加劇刀具的粘結磨損，不宜用來切削鈦合金；對于復雜、多刃刀具，可選用高釩高速鋼 (如 W12Cr4V4Mo)、高鈷高速鋼 (如 W2Mo9Cr4VCo8)或鋁高速鋼 (如 W6Mo5Cr4V2Al、 M10Mo4Cr4V3Al)等刀具材料，適于制作切削鈦合金的鉆頭、鉸刀、立銑刀、拉 刀、絲錐等刀具。由于高速鋼的耐熱性差，因此應盡量采用硬質合金制作的刀具。 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。 （ 3）固溶處理和時效：目的是為了提高其強度，α鈦合金和穩(wěn)定的β鈦合金不能進行強化熱處理，在生產(chǎn)中只進行退火。防止在一些腐蝕 環(huán)境中的化學侵蝕和減少變形。時效處理溫度一般為 450～ 550℃。通常α合金和（α＋β）合金退火溫度選在（α＋β）─→β相轉變點以下 120～ 200℃；固 溶和時效處理是從高溫區(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相或化合物等細小彌散的第二相質點，達到使合金強化的目的。 常用的熱處理方法有退火、固溶和時效處理。低溫性能好 ,間隙元素極低的鈦合金 ,如 TA7,在 253℃下還能保持一定的塑性。但鈦對具有還原性氧及鉻鹽介質的抗蝕性差。鈦合金的工作溫度可達 500℃，鋁合金則在 200℃以下。 ％工業(yè)純鈦的性能為：密度ρ =，熔點為 172 矽鈦合金耐磨地坪 5℃ ，導熱系數(shù)λ =()，抗拉強度σ b=539MPa，伸長率δ =25％，斷面收縮率ψ =25％，彈性模量 E= 105MPa，硬度 HB195。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩(wěn)定性和疲勞強度；針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性；等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。典型合金的成分
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