钛材的交货状态概述

原创 胡伟明  2020-12-01 20:55:00  阅读 460 次 评论 0 条
摘要:

交货状态除钛铸件外,所有变形钛材其交货状态都是退火状态(M)。因为钛材在成形过程中都经过了不同加工方法,存在着不等的内应力。为了确保钛材在其后的机械加工或变形过程中具有足够的塑性、延性和不产生裂纹等缺陷,所以变形钛材在出厂交货之前,都要进行退火热处理。退火温度的高低和时间的长短主要取决于钛材品种(纯钛还是钛合金)、退火方法(即消除应力退火、再结晶退火和真空退火)和退火的目的等因素而定。消除应力退火工业纯钛消除应力退火温度一般选在再结晶的温度以下,其加热温度在500~600℃之间,加热时间视工件厚

交货状态

除钛铸件外,所有变形钛材其交货状态都是退火状态(M)。因为钛材在成形过程中都经过了不同加工方法,存在着不等的内应力。为了确保钛材在其后的机械加工或变形过程中具有足够的塑性、延性和不产生裂纹等缺陷,所以变形钛材在出厂交货之前,都要进行退火热处理。退火温度的高低和时间的长短主要取决于钛材品种(纯钛还是钛合金)、退火方法(即消除应力退火、再结晶退火和真空退火)和退火的目的等因素而定。

消除应力退火

工业纯钛消除应力退火温度一般选在再结晶的温度以下,其加热温度在500~600℃之间,加热时间视工件厚度而异,退火保温时间在60min左右,一般采用空冷,这种退火的目的是为了消除材料的内应力,提高其塑性、延性等机械性能,便于成形加工,避免在成形加工过程中因内应力存在而引起开裂破坏。

再结晶退火

又称完全退火,工业纯钛的再结晶退火温度要高于材料的再结晶温度,但须比α相向β相转变的相变温度低120~200℃,此时所得到的金属晶粒为细晶粒组织,工业纯钛的再结晶退火温度通常为680~700℃之间(TC4的完全退火温度为700~800℃),加热时间视工件厚度而定,保温时间为60min左右,一般采用空冷。这种退火处理的目的主要是细化金属晶粒,提高材料的塑性、延性和韧性,虽然抗拉和屈服强度有所下降,但可得到较好的综合机械性能,便于加工成形,避免出现开裂破坏。

真空退火

当钛材要求其含氢量特低,或在含氢量超标时,必须进行除氢处理,因为钛中的氢无任何正面的作用,其危害性很大,能引起氢脆。

为了除氢,并防止钛材表面氧化,这一处理须在真空炉中进行。氢在工业纯钛中的溶解度甚小,主要以TiH2化合物形态存在,而TiH2只有在300℃以下时才稳定。如将工业纯钛在真空炉中加热至真空退火温度,就可将钛中氢降至0.01%以下。真空退火的温度、加热时间、保温时间与再结晶退火基本相同,冷却方式一般先在炉内缓慢冷却至适当温度,然后再开炉冷却,真空度应不低于5×10-4mmHg柱,真空退火的目的除了能达到除氢外,其他再结晶退火的目的也能达到。

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