东莞市常平镇调质效果
下游 核心应用领域 航空航天:利用钛合金粉末的轻质高强度特性,为飞机、火箭和卫星制造高性能结构件、发动机部件和飞机座舱部件。生物医学:生产具有良好生物相容性的个性化植入物(例如,骨科植入物、牙科植入物)。
高端设备制造:制造新能源汽车的关键部件(例如,轻量化底盘部件)、氢燃料电池(例如,双板)和核能设备。
增材制造设备供应商 生产以钛合金粉末为原材料的金属 3D 打印设备(例如激光粉末床熔融、定向能量沉积设备)的制造商,并提供技术匹配和工艺优化服务。
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表2 紧固件用钛合金材料表3 铆钉用钛合金材料的力学性能
表4 螺栓用钛合金材料固溶时效的力学性能
2、 几种紧固件用重要钛合金材料
1)、 TC4钛合金
TC4钛合金是一种中等强度的两相钛合金,也是研究和应用多的钛合金材料,紧固件用钛合金材料大多数 是 TC4钛合金。TC4钛合金制造紧固件时,只能采用热镦,且采用专门的热镦设备和加热设备,不但影响生产效率,且材料利用率较低。针对高强紧固件,TC4钛合金紧固件强度不能满足要求,合金固溶时效后的抗拉强度高达到1100MPa,剪切强度在650MPa左右,由于TC4钛合金淬透性差,固溶时效时,TC4钛合金紧固件截面尺寸一般在19mm以下。TC4钛合金紧 固件包括螺栓、高锁螺栓、抽钉、螺钉和环槽铆钉等,其中TC4大多数螺栓已经在国内飞机、发动机、机载设备、航天飞行器和卫星中获得了大量应用。
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辅助材料:气体(例如,冶炼过程中用于保护气氛的氩气)、炉衬耐火材料和粉末净化过滤材料。技术和研发支持 研究机构和大学:为粉末制备工艺、材料配方优化和性能测试提供技术研究和开发支持。
测试和认服务:对钛合金粉末进行质量测试(例如,粒度、氧含量、球形度)和认,以确保符合行业标准的机构。
中游 钛合金粉末生产 粉末制备:采用等离子旋转电工艺(PREP)、等离子雾化(PA)、电感应熔化气体雾化(EIGA)和氢化-脱氢(HDH)等工艺生产具有不同粒径和性能特征的钛合金粉末。
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钛合金优良的特性表现在:密度小(4.51g/cm3,钢的 57%)、强度高(抗拉强度680-1180Mpa)、硬度高(30-40HRC)、工作温度范围宽(高热600℃、低温-253℃)、耐蚀性好、无磁、热导率小、抗阻尼性能低等。
近年来,钛合金在航空航天、海洋工程、船舶、汽车、化工、电子、医疗、电力等行业的需求日益增多,广泛的市场需求正逐步加速钛合金锻造工艺与技术的发展。
本文主要为大家讲解一下钛合金热处理种类和热处理规范,有不当之处,欢迎指正。
01、钛合金热处理种类
钛合金常用的热处理方法为退火、固溶和时效处理。退火适用于各类钛合金,主要是为了获得最佳的力学性能,消除应力、提高塑性和稳定组织。固溶和时效处理是钛合金强化的主要手段。
去应力退火
退火温度比再结晶温度低100-250℃;
目的是为消除或减少加工过程中出现的内应力,防止和减少变形。
完全退火
又称:再结晶退火
退火温度接近再结晶温度和β转变点之间,退火过程主要发生再结晶,温度高于该合金的再结晶温度。
目的是降低硬度、提高塑性、稳定组织、改善加工性能。
双重退火
包括高温和低温两次退火,退火后空冷;高温为β转变点以下20-160℃,低温为相变点以下300-500℃。
目的是提高组织和性能的稳定性。
等温退火
双重退火的特殊形式
先加热到β转变点以下20-160℃,保温后,转移到低温炉(600-650℃)保温,然后出炉空冷到室温。
适用于β稳定元素含量较高的钛合金,采用缓慢冷却,使β相充分分解。
目的是得到稳定组织。
固溶处理
α+β两相区转变温度以上,β转变点以下28-83℃以下加热,特殊情况也可在β转变点以上加热,随后淬火。
目的是获得高比例时效强化的亚稳态β相。
时效处理
一般在425-650℃之间加热,时效温度和时效时间可以根据时效硬化曲线确定;
目的是促进亚稳态β相的分解或析出,从而提高合金强度。