广州市番禺区真空固溶安全性

　　西安交通大学材料设计中心（CAID）刘畅研究员和马恩教授在上述高浓度间隙固溶中熵合金（(TiZrNb)86O12C1N1(at%) (O-12)）基础上，与清华大学于荣教授团队合作，应用清华自主研发的自适应传播因子叠层成像技术（H. Sha et al.Sci. Adv.8, eabn2275 (2022)），直接观察到了间隙固溶中熵合金中的氧原子及其选择性间隙占位。研究发现，氧原子在晶格中的占位与其含量直接相关，高浓度时，氧原子主要位于BCC晶格的四面体间隙位置，而非传统认为的八面体位置。原因在于，当大量间隙原子溶入后，多数金属（溶剂）原子都会受到溶质原子影响而产生位移，偏离点阵位置，因此，容纳间隙原子时导致的晶格畸变与所需的应变能，四面体间隙已明显高于八面体位置。在此情况下，间隙原子转而倾向于选择空间更大的四面体间隙位置。

　　盘星新金属TC4粉末选区激光打印采用GE Concept Laser M2型打印机完成TC4标准试样的打印，保护气为高纯度氩气，成形前将基板预热至200℃，参数设置见表4。采用NB 380M型真空热处理炉完成TC4标准试样的热处理，热处理制度为800℃，保温时间4h，随炉冷至室温，如下图2所示。

　　△表4 SLM打印主要工艺参数

　　△图2 M2打印机与真空热处理炉

　　攻坚团队聚焦工艺优化，从坯料制备、轧制温控，到精度管控、表面处理，每一道生产工序均实行精细化把控、全程跟班作业；针对轧制环节易出现的质量隐患，量身定制专项解决方案，反复调试工艺参数，实现TC4钛合金卷材高质一次成型，产品各项性能全面达标设计要求。据了解，此次高端钛合金卷材成功量产，是攀钢集团深耕钒钛特产业、布高端新材料赛道的重要突破。下一步，攀钢沈钛将持续迭代生产工艺、提升产品稳定性，稳步扩大钛合金卷材市场投放量，助力攀钢集团加快建设世界一流现代化钢铁钒钛企业，为我国冶金新材料产业高质量发展注入更强动力。

　　钛棒生产状态:热加工状态（R）冷加工状态（Y）退火状态 (M)固溶态 (ST)钛棒制造工艺:热锻-热轧-车灯（抛光）钛棒执行标准国家标准:GB/T2965-2007、GB/T13810、Q/BS5331-91美标:ASTM B348、ASTM F136、ASTM F67、AMS4928参考标准1:GB 228金属拉伸试验方法2:GB/T 3620.1 钛及钛合金牌号及化学成分3:GB/T3620.2钛及钛合金加工品化学成分及允许偏差4:GB 4698海绵钛、钛及钛合金化学分析方法二、技术要求1:钛及钛合金棒材的化学成分应符合GB/T 3620.1的要求。需要重复检验时，其化学成分允许偏差应符合GB/T 3620.2的要求。2:热加工棒材的直径或边长及其允许偏差应符合表1的要求。3:经过热加工、车（磨）棒和冷轧后，冷拔棒材直径的允许偏差应符合表2的要求。4:热加工后车削（抛光）棒材的不圆度应不大于其尺寸公差的一半。5:加工棒材不定长为300-6000mm，退火棒材不定长为300-2000mm，定长或双倍长度应在不定长范围内。定长允许偏差为+20mm；双尺的长度也包括在钢筋的切割量中，每切割量为5mm。定长或双尺长度应在合同中注明。医用钛棒规格:轧制￠8.0---40mm×L；锻件￠40---150mm×L金相组织:纯钛晶粒度不小于5级，TC4钛合金符合A1-A9。表面:黑皮面、汽车抛光面、抛光面（H11、H9、H8）医用钛棒性能（参照执行标准:GB/T13810-2007、ASTM F67/F136）。医用钛棒力学性能按国家标准GB/T13810-2007执行；如需看美标ASTM F67/F136医用钛棒产品，请看纯钛棒ASTM F67、钛合金棒ASTM F136

　　钛合金TA18和TC4的工艺性能与要求

　　钛合金作为重要的航空航天、化工、海洋工程等领域的结构材料，因其优异的力学性能、耐腐蚀性以及良好的高温性能，逐渐成为现代工业中不可或缺的材料。TA18和TC4是两种常见的钛合金，广泛应用于各个行业。本文将从工艺性能和工艺要求两方面对钛合金TA18和TC4进行分析，以期为相关工程实践提供有价值的参考。

　　钛合金TA18和TC4的工艺性能与要求

　　钛合金TA18的工艺性能与要求

　　1. 材料简介

　　TA18钛合金是以钛为基础，加入铝和钒的β型钛合金，具备较好的强度与韧性，并且在高温条件下表现出较为优异的耐腐蚀性能。TA18合金通常用于航空发动机、导弹及其他高温结构部件。

　　2. 工艺性能

　　热加工性:TA18具有较好的热加工性。其铝含量较低（约4.5%-5.5%），使得其在较低的温度下依然保持较好的塑性，便于进行轧制、锻造等热加工操作。TA18的锻造温度一般为850℃-950℃，此温度范围内具有较好的可加工性。焊接性:TA18合金的焊接性相对较好，常用的焊接方法包括氩弧焊、激光焊接等。焊接接头需要特别注意防止氢脆现象，因此，焊接过程中要严格控制氢含量。切削加工性:TA18的切削加工性较为复杂，通常需要使用高质量的硬质合金工具，且切削速度和进给量要适当控制，以避免工件表面产生裂纹或其他加工缺陷。

　　钛合金TA18和TC4的工艺性能与要求

　　3. 工艺要求

　　热处理:TA18钛合金热处理的主要目的是提高合金的强度和塑性。常见的热处理方法包括固溶处理和时效处理，固溶处理温度在850℃-900℃之间，时效处理温度一般在450℃-500℃。表面处理:为了提高TA18钛合金的耐腐蚀性，通常需要进行表面涂层或阳极化处理，以提高其在严苛环境下的使用寿命。

　　钛合金TC4的工艺性能与要求

　　1. 材料简介

　　TC4钛合金是常见的α+β型钛合金，主要成分为钛、铝和钒，具有高强度、良好的韧性及耐腐蚀性能。TC4合金被广泛应用于航空航天、汽车制造和医疗器械等领域。

　　2. 工艺性能

　　热加工性:TC4合金的热加工性相对较好，尤其是在中温范围（600℃-800℃）内，表现出较高的塑性。此温度下进行锻造、挤压、拉伸等操作较为适宜。焊接性:TC4合金的焊接性较好，但同样面临焊接接头的脆化问题。常见的焊接方法包括气体保护焊、钨极氩弧焊（TIG焊）等。TC4的焊接接头需要严格控制热输入，避免过高的焊接温度。切削加工性:TC4合金的切削加工性较差，表面硬度较高，常规工具容易磨损，因此需要采用适当的切削条件（如低进给量和较高的切削速度）来提高加工效率。

　　3. 工艺要求

　　热处理:TC4钛合金的热处理要求较高，一般进行固溶处理和时效处理。固溶处理温度在950℃-1000℃之间，时效处理温度一般在450℃-500℃，以提高其力学性能。表面处理:TC4合金的表面处理主要是通过阳极氧化、喷涂等手段提高其表面硬度及耐腐蚀性能。阳极化处理能够显著提高TC4的抗氧化性，使其在高温和腐蚀环境下具有更长的使用寿命。

　　总结与对比

　　工艺性能对比

　　加工性:TA18在热加工和焊接方面具有较为优异的性能，相比之下，TC4合金的加工难度较高，尤其是在切削加工方面，容易造成工具磨损。热处理:TA18和TC4在热处理方面有相似之处，均需要进行固溶和时效处理以提高力学性能，但TC4的热处理要求相对更高，处理温度也较为严格。

　　工艺要求对比

　　表面处理:两种钛合金的表面处理均需要特别注意，以提高其耐腐蚀性。TA18的表面处理要求较高，需要防止焊接时的氢脆现象，而TC4则更注重阳极化等方法的使用，来确保其表面质量。

　　钛合金TA18和TC4的工艺性能与要求

　　TA18和TC4钛合金具有各自的优势与不足，在不同应用领域中各有其独特的重要性。选择合适的钛合金，既要考虑其性能特征，也要根据实际加工条件来优化生产工艺。