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tc4钛合金热处理步骤 tc4钛合金怎样热处理提高其硬度
2021-06-20 04:41:57 来源:朵拉利品网

1, tc4钛合金怎样热处理提高其硬度



您好!钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V,属于(a+b)型钛合金,具有良好的综合力学机械性能。
比强度大。 TC4的强度sb=1,012MPa,密度g=4.4*103,比强度sb/g=23.5,而合金钢的比强度sb/g小于18。
钛合金热导率低。 钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10,TC4的热导率l=7.955W/m·K。
钛合金的弹性模量较低。 TC4的弹性模量E=110GPa,约为钢的1/2,故钛合金加工时容易产生变形。
TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金,采用两种注入方案进行表面改性,试验表明,钛合金经离子注入后,提高了显微硬度,显著地降低了滑动摩擦系数,有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理,对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析,获得满意的结果.
1 试件制备及注入条件
1.1 试件制备
选航空用的TC4、TA7钛合金,试件制成圆盘状,尺寸为?40*5mm,所有试件表面均抛光至镜面.
1.2 离子注入条件
两种钛合金都分别采用两种注入方案:
① 在TC4及TA7钛合金试件上溅射镀Ti,Ti膜总厚度为540nm(5400A).在镀Ti膜过程中,同时用(N+ +N+2)进行动态反冲注入,束流能量为50keV,束流密度为45μA/cm2,剂量为7*1017/cm2,靶室真空度为1.33*10-2Pa;
② 在①的基础上,再注入C+,束流能量为40keV,剂量为3*1017/cm2.
2 硬度测量
用HXD-1000数字式显微硬度计测量了注入与未注入试件的显微硬度,测量载荷为4.9*10-2N,测量结果列于表1.
表1 显微硬度测量结果
材料 表面状态 显微硬度/MPa 硬度提高倍数
未注入 2690 0
TC4 注入(N+ +N+2) 6399 1.38
注入(N+ +N+2)+C+ 3436 0.28
未注入 3133 0
TA7 注入(N+ +N+2) 4276 0.36
注入(N+ +N+2)+C+ 4073 0.30
从表1看出,离子注入后,试件的显微硬度都有不同程度的提高,其中TC4钛合金注入(N+ +N+2)混合束后硬度约提高1.4倍。谢谢阅读!

3, tc4钛合金热处理淬火温度多少?



常用的热处理方法有退火、固溶和时效处理。退火是为了消除内应力、提高塑性和组织稳定性,以获得较好的综合性能。通常α合金和(α+β)合金退火温度选在(α+β)─→β相转变点以下120~200℃;固溶和时效处理是从高温区快冷,以得到马氏体α′相和亚稳定的β相,然后在中温区保温使这些亚稳定相分解,得到α相或化合物等细小弥散的第二相质点,达到使合金强化的目的。通常(α+β)合金的淬火在(α+β)─→β相转变点以下40~100℃进行,亚稳定β合金淬火在(α+β)─→β相转变点以上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可以归纳为:
(1)消除应力退火:目的是为消除或减少加工过程中产生的残余应力。防止在一些腐蚀环境中的化学侵蚀和减少变形。
(2)完全退火:目的是为了获得好的韧性,改善加工性能,有利于再加工以及提高尺寸和组织的稳定性。
(3)固溶处理和时效:目的是为了提高其强度,α钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理,在生产中只进行退火。α+β钛合金和含有少量α相的亚稳β钛合金可以通过固溶处理和时效使合金进一步强化。
此外,为了满足工件的特殊要求,工业上还采用双重退火、等温退火、β热处理、形变热处理等金属热处理工艺。

名词解释


炉膛

炉膛是由炉墙包围起来供燃料燃烧的立体空间。炉膛的作用是保证燃料尽可能地燃烧,并使炉膛出口烟气温度冷却到对流受热面安全工作允许的温度。为此,炉膛应有足够的空间,并布置足够的受热面。此外,应有合理的形状和尺寸,以便于和燃烧器配合,组织炉内空气动力场,使火焰不贴壁、不冲墙、充满度高,壁面热负荷均匀。下面介绍的是炉膛爆炸的原因与预防。

马弗炉

马弗炉(Muffle furnace),Muffle是包裹的意思,furnace是炉子,熔炉的意思。马弗炉在中国的通用叫法有以下几种:电炉、电阻炉、茂福炉、马福炉。马弗炉是一种通用的加热设备,依据外观形状可分为箱式炉、管式炉、坩埚炉。

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