热轧黑皮钛板钛合金TiAl6V4 硬度钛合金T

热轧黑皮钛板 钛合金 TiAl6V4，硬度钛合金 TiAl6V4，钛合金用处

钛合金是以钛为基参加其他元素组成的合金。钛有两种同质异晶体：882℃以下为密排六方结构α钛，882℃以上为体心立方的β钛。合金元素依据它们对相变温度的影响可分为三类：①安稳α相、进步相改变温度的元素为α安稳元素,有铝、碳、氧和氮等。其间铝是钛合金首要合金元素，它对进步合金的常温文高温强度、下降比重、添加弹性模量有显着效果。②安稳β相、下降相变温度的元素为β安稳元素，又可分同晶型和共析型二种。前者有钼、铌、钒等；后者有铬、锰、铜、铁、硅等。③对相变温度影响不大的元素为中性元素，有锆、锡等。

氧、氮、碳和氢是钛合金的首要杂质。氧和氮在α相中有较大的溶解度,对钛合金有显着强化效果,但却使塑性下降。一般规则钛中氧和氮的含量分别在0.15～0.2％和0.04～0.05％以下。氢在α相中溶解度很小,钛合金中溶解过多的氢会发生氢化物，使合金变脆。一般钛合金中氢含量控制在0.015％以下。氢在钛中的溶解是可逆的，能够用真空退火除掉

钛合金的用处钛是一种新式金属，钛的功能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超越0.1％，但其强度低、塑性高。99.5％工业纯钛的功能为：密度ρ=4.5g/cm3，熔点为1725℃，导热系数λ=15.24W/(m.K)，抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面缩短率ψ=25％，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。

(1)比强度高

　　钛合金的密度一般在4.5g/cm3左右，仅为钢的60％，纯钛的强度才挨近普通钢的强度，一些高强度钛合金超越了许多合金结构钢的强度。因而钛合金的比强度(强度/密度)远大于其他金属结构材料，见表7-1，可制出单位强度高、刚性好、质轻的零、部件。现在飞机的发动机构件、骨架、蒙皮、紧固件及起落架等都运用钛合金。

(2)热强度高

　　运用温度比铝合金高几百度，在中等温度下仍能坚持所要求的强度,可在450～500℃的温度下长时间作业这两类钛合金在150℃～500℃范围内仍有很高的比强度，而铝合金在150℃时比强度显着下降。钛合金的作业温度可达500℃，铝合金则在200℃以下。

(3)抗蚀性好

　　钛合金在湿润的大气和海水介质中作业，其抗蚀性远优于不锈钢；对点蚀、酸蚀、应力腐蚀的抵抗力特别强；对碱、*化物、*的有机物品、硝酸、硫酸等有优秀的抗腐蚀才能。但钛对具有还原性氧及铬盐介质的抗蚀性差。

(4)低温功能好

　　钛合金在低温文超低温下，仍能坚持其力学功能。低温功能好,空隙元素极低的钛合金,如TA7,在-253℃下还能坚持必定的塑性。因而，钛合金也是一种重要的低温结构材料。

(5)化学活性大

　　钛的化学活性大，与大气中O、N、H、CO、CO2、水蒸气、*气等发生激烈的化学反应。含碳量大于0.2％时，会在钛合金中构成硬质TiC；温度较高时，与N效果也会构成TiN硬质表层；在600℃以上时，钛吸收氧构成硬度很高的硬化层；氢含量上升，也会构成脆化层。吸收气体而发生的硬脆表层深度可达0.1～0.15 mm，硬化程度为20％～30％。钛的化学亲和性也大，易与冲突表面发生粘附现象。

(6)导热系数小、弹性模量小

　　钛的导热系数λ=15.24W/（m.K）约为镍的1/4，铁的1/5，铝的1/14，而各种钛合金的导热系数比钛的导热系数约下降50％。钛合金的弹性模量约为钢的1/2，故其刚性差、易变形，不宜制造细长杆和薄壁件，切削时加工表面的回弹量很大，约为不锈钢的2～3倍，形成刀具后刀面的剧烈冲突、粘附、粘结磨损。

热处理工艺常用的热处理办法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、进步塑性和安排安稳性，以取得较好的概括功能。一般α合金和（α＋β）合金退火温度选在（α＋β）─→β相改变点以下120～200℃；固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚安稳的β相,然后在中温区保温使这些亚安稳相分化，得到α相或化合物等细微弥散的第二相质点，到达使合金强化的意图。一般(α＋β)合金的淬火在(α＋β)─→β相改变点以下40～100℃进行，亚安稳β合金淬火在(α＋β)─→β相改变点以上40～80℃进行。时效处理温度一般为450～550℃。

　　总结，钛合金的热处理工艺能够概括为：

　　（1）消除应力退火：意图是为消除或削减加工过程中发生的剩余应力。避免在一些腐蚀环境中的化学腐蚀和削减变形。

　　（2）彻底退火：意图是为了取得好的耐性，改进加工功能，有利于再加工以及进步尺度和安排的安稳性。

　　（3）固溶处理和时效：意图是为了进步其强度，α钛合金和安稳的β钛合金不能进行强化热处理，在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少数α相的亚稳β钛合金能够经过固溶处理和时效使合金进一步强化。

　　此外，为了满意工件的特殊要求，工业上还选用两层退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。

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