1.鈦及鈦合金的退火熱處理
去應(yīng)力退火:目的是消除工業(yè)純鈦和鈦合金零件加工或焊接后的內(nèi)應(yīng)力。退火溫度一般為450~650℃,保溫時(shí)間1~4h,空冷。
再結(jié)晶退火:目的是消除加工硬化。對(duì)于純鈦一般用550~690℃溫度,而鈦合金用750~800℃,保溫時(shí)間1~3h,空冷。
2.鈦合金的淬火和時(shí)效熱處理
淬火和時(shí)效的目的是提高鈦合金的強(qiáng)度和硬度。α鈦合金和含β穩(wěn)定化元素較少的(α+β)鈦合金,自β相區(qū)淬火時(shí),發(fā)生無(wú)擴(kuò)散型的馬氏體轉(zhuǎn)變r(jià)→α′。α′為B穩(wěn)定化元素在α-Ti中的過(guò)飽和固溶體。α′馬氏體與α的晶體結(jié)構(gòu)相同,具有密排六方晶格。α′硬度低、塑性好,是一種不平衡組織,加熱時(shí)效時(shí)分解成α相和β相的混合物,強(qiáng)度、硬度升高。
β鈦合金和含穩(wěn)定化元素較多的(α+β)鈦合金,淬火后β相變成介穩(wěn)定的β相,加熱時(shí)效時(shí),介穩(wěn)定β相析出彌散的α相,使合金的強(qiáng)度和硬度提高。
α鈦合金一般不進(jìn)行淬火和時(shí)效處理,3鈦合金和(α+β)鈦合金可進(jìn)行淬火時(shí)效處理提高強(qiáng)度、硬度。
鈦合金的淬火溫度一般選在α+β兩相區(qū)的上部范圍,淬火后部分α保留下來(lái),細(xì)小的β相變成介穩(wěn)定β相或α′相或兩者均有(決定于β穩(wěn)定化元素的含量),經(jīng)時(shí)效后可獲得好的綜合力學(xué)性能。假如加熱到β單相區(qū),β晶粒極易長(zhǎng)大,則熱處理后的韌性很低。一般淬火溫度為760~950℃,保溫時(shí)間5~60min,水中冷卻。
鈦合金的時(shí)效溫度一般在450~550℃之間,時(shí)間為幾小時(shí)至幾十小時(shí)。
鈦合金熱處理加熱時(shí)應(yīng)防止污染和氧化,并嚴(yán)防過(guò)熱。β晶粒長(zhǎng)大后,無(wú)法用熱處理方法挽救。