Característiques del tractament tèrmic dels aliatges de titani

(1) La transformació de la martensita no canviarà significativament les propietats dels aliatges de titani. Aquesta característica és diferent de la transformació en fase martensítica de l'acer. L'enfortiment del tractament tèrmic dels aliatges de titani només pot dependre de la descomposició de l'envelliment de la fase metaestable (inclosa la fase martensítica) formada per l'extinció. A més, el mètode de tractament tèrmic per als aliatges de titani pur de tipus A és bàsicament impossible. Eficaç, és a dir, el tractament tèrmic dels aliatges de titani s'utilitza principalment per als aliatges de titani de tipus +.

(2) El tractament tèrmic hauria d'evitar la formació de la fase ω. La formació de la fase ω farà que l'aliatge de titani sigui trencadís, i la selecció correcta del procés d'envelliment (per exemple, utilitzant una temperatura d'envelliment més alta) pot provocar la descomposició de la fase ω.

(3) És difícil refinar els grans d'aliatge de titani mitjançant canvis de fase repetits. Això també és diferent dels materials d'acer. La majoria dels acers poden utilitzar transformacions de fase repetides d'austenita i perlita (o ferrita, cementita) per controlar la nucleació i el creixement de noves fases per aconseguir el refinament del gra. No hi ha aquest fenomen en els aliatges de titani.

(4) Pobre conductivitat tèrmica. La mala conductivitat tèrmica pot provocar una mala tempabilitat dels aliatges de titani, especialment + aliatges de titani, una gran tensió tèrmica d'extinció i les peces són propenses a deformar-se durant l'extinció. A causa de la mala conductivitat tèrmica, els aliatges de titani poden provocar fàcilment un augment excessiu de la temperatura local quan es deformen, fent possible que la temperatura local superi el punt de transformació i formi una estructura Widmanstatten.

(5) Químicament actiu. Durant el tractament tèrmic, els aliatges de titani reaccionen fàcilment amb l'oxigen i el vapor d'aigua, formant una capa rica en oxigen o escala d'òxid amb una certa profunditat a la superfície de la peça de treball, que redueix el rendiment de l'aliatge. Al mateix temps, els aliatges de titani absorbeixen fàcilment l'hidrogen durant el tractament tèrmic, provocant la fragilitat de l'hidrogen.

(6) Hi ha una gran diferència en els punts de transició. Encara que els ingredients siguin els mateixos, a causa de diferents calors de fosa, la seva transformació

Les temperatures de vegades varien molt.

(7) Quan s'escalfa a la regió de fase, els grans tendeixen a créixer. L'engreixament dels grans pot fer que la plasticitat de l'aliatge caigui bruscament, de manera que la temperatura i el temps d'escalfament s'han de controlar estrictament, i el tractament tèrmic a la regió de fase s'ha d'utilitzar amb precaució.

Tipus de tractament tèrmic d'aliatges de titani

El canvi de fase de l'aliatge de titani és la base del tractament tèrmic de l'aliatge de titani. Per millorar el rendiment de l'aliatge de titani, a més d'un aliatge raonable, s'ha de combinar amb un tractament tèrmic adequat. Hi ha diversos mètodes de tractament tèrmic per als aliatges de titani. Els que s'utilitzen habitualment inclouen el tractament de recuit, el tractament d'envelliment, el tractament tèrmic de deformació i el tractament tèrmic químic.

1 Tractament de recuit

El recuit és adequat per a diversos aliatges de titani i, finalment, millora la plasticitat de l'aliatge, elimina la seva tensió i estabilitza l'estructura. Les formes de recuit inclouen el recuit d'alleujament de tensió, el recuit de recristal·lització, el recuit doble, el recuit isotèrmic i el recuit al buit.

(1) Recuit d'alleujament d'estrès. Per eliminar la tensió interna generada durant els processos de fosa, deformació en fred i soldadura, es pot utilitzar el recuit d'alleujament de tensió. La temperatura de recuit d'alleujament de l'estrès hauria de ser inferior a la temperatura de recristal·lització, generalment de 450 a 650 graus. El temps necessari depèn de la mida de la secció transversal de la peça, de l'historial de processament i del grau d'alleujament de tensió requerit.

(2) Recuit ordinari. L'objectiu és eliminar l'estrès bàsic en els productes semielaborats d'aliatge de titani i tenir una gran resistència i plasticitat que compleixi els requisits tècnics. La temperatura de recuit és generalment equivalent o lleugerament inferior a la temperatura inicial de recristal·lització. Aquest procés de recuit s'utilitza generalment quan els productes metal·lúrgics surten de la fàbrica, per la qual cosa també es pot anomenar recuit de fàbrica.

(3) Recuit complet. L'objectiu és eliminar completament l'enduriment, estabilitzar l'estructura i millorar la plasticitat. Aquest procés es produeix principalment per la recristal·lització, per la qual cosa també s'anomena recuit de recristal·lització. La temperatura de recuit es troba preferiblement entre la temperatura de recristal·lització i la temperatura de transformació de fase. Si es supera la temperatura de transformació de fase, es formarà l'estructura de Widmanstatten i les propietats de l'aliatge es deterioraran. El tipus, la temperatura i el mètode de refredament de recuit varien entre els diferents tipus d'aliatges de titani.

(4) Doble recuit. Per millorar la resistència a la fractura, la plasticitat i l'estructura estable de l'aliatge, es requereixen dos recuits. L'estructura d'aliatge després del recuit és més uniforme i propera a l'equilibri. Per tal de garantir l'estabilitat de l'estructura i les propietats dels aliatges de titani resistents a la calor sota altes temperatures i estrès a llarg termini, s'utilitza sovint aquest tipus de recuit. El doble recuit implica escalfar i refrigerar l'aliatge dues vegades. La temperatura d'escalfament del primer recuit a alta temperatura és superior o propera a la temperatura final de recristal·lització, de manera que la recristal·lització es pot dur a terme completament sense fer que els grans creixin significativament i es pot controlar la fracció de volum de la fase ap. Després de la refrigeració per aire, l'estructura no és prou estable, de manera que es requereix un segon recuit a baixa temperatura. La temperatura de recuit és inferior a la temperatura de recristal·lització i es manté durant molt de temps per descompondre completament la fase metaestable obtinguda per recuit a alta temperatura.

(5) Recuit isotèrmic. El recuit isotèrmic proporciona la millor plasticitat i estabilitat tèrmica. Aquest tipus de recuit és adequat per a aliatges de titani bifàsic amb un contingut d'elements d'estabilització més elevat. El recuit isotèrmic adopta un mètode de refrigeració graduada, és a dir, després d'escalfar a una temperatura superior a la temperatura de recristal·lització i mantenir la calor, es transfereix immediatament a un altre forn de temperatura més baixa (generalment de 600 a 650 graus) per a la conservació de la calor, i després es refreda per aire. temperatura ambient.

2 Tractament d'extinció

L'envelliment de l'envelliment és el principal mètode de tractament tèrmic i enfortiment dels aliatges de titani. Utilitza el canvi de fase per produir un efecte d'enfortiment, per la qual cosa també s'anomena tractament tèrmic d'enfortiment. L'efecte d'enfortiment del tractament tèrmic d'aliatge de titani depèn de la naturalesa, la concentració i les especificacions del tractament tèrmic dels elements d'aliatge, ja que aquests factors afecten el tipus, la composició, la quantitat i la distribució de la fase metaestable obtinguda mitjançant l'extinció de l'aliatge, així com la naturalesa. de la fase precipitada durant la descomposició de la fase metaestable. Estructura, grau de dispersió, etc., que estan relacionats amb la composició de l'aliatge, les especificacions del procés de tractament tèrmic i l'estructura original.

Per als aliatges amb una determinada composició, l'efecte de l'enfortiment de l'edat depèn del procés de tractament tèrmic seleccionat. Com més alta sigui la temperatura d'extinció, més evident serà l'efecte de reforç de l'envelliment. No obstant això, l'extinció per sobre de la temperatura de transformació provocarà fragilitat a causa dels grans excessivament gruixuts. Per als aliatges de titani bifàsics amb una concentració més baixa, es pot utilitzar un apagat a temperatura més alta per obtenir més martensita, mentre que per als aliatges de titani bifàsic amb una concentració més alta, es pot utilitzar un apagat a baixa temperatura per obtenir una fase més metaestable. , per obtenir el màxim efecte d'enfortiment efectiu en el temps. El mètode de refrigeració és generalment el refredament per aigua o l'oli, i el procés d'extinció ha de ser ràpid per evitar que la fase es descomposi durant el procés de transferència i redueixi l'efecte de reforç de l'envelliment. La selecció de la temperatura i el temps d'envelliment s'ha de basar en el millor rendiment integral. En general, la temperatura d'envelliment de + aliatge de titani és de 500 ~ 600 graus i el temps d'envelliment és de 4 ~ 12 h; mentre que la temperatura d'envelliment de l'aliatge de titani tipus és de 450 ~ 550 graus. , temps 8 ~ 24 h, el mètode de refrigeració és refrigeració per aire.