东莞市万江街道渗碳、碳氮共渗加工

　　图3 (a)选区激光熔化/激光粉末床熔融（SLM/LBPF）工艺窗口; (b)高扫描速度下的未熔合缺陷;(c)工艺窗口中得到的高致密样品;(d)高激光功率下的匙孔缺陷。(2) 成形工艺与后续热处理工艺对微观组织的影响

　　在这一部分我们介绍了打印态原始β柱状晶中α’马氏体组织、退火态的α+β片层组织、固溶时效态的α+β双片层或双态组织，与热等静压态α+β片层组织；深入讨论了成形工艺与热处理工艺对微观组织演化的影响。如图4所示，在双相区固溶时效（α+β STA）处理中，固溶温度与时间可大影响初生α相的组织特征。

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　　1）激光表层固溶处理工艺与硬度的关系试验用TC4钛合金激光表层固溶处理与硬度的关系见表6，试验用TC4钛合金激光表层固溶处理＋时效处理与硬度的关系见表7。

　　从表6的数据可以看出，试验用TC4钛合金激光表层固溶处理工艺（1）后的硬度为37.7HRC，激光表层固溶处理工艺（2）后的硬度为36.7HRC，均高于真空固溶处理硬度（36.5HRC）。

　　从表7的数据可以看出，试验用TC4钛合金激光固溶处理工艺（1）＋时效后的硬度在41.0HRC以上，在540℃时效后的硬度高，为51.3HRC，比真空固溶处理＋时效的硬度39.7HRC高出11.6HRC。

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　　近些年来我国对TC4钛合金，在热处理的工艺研究上，取得了一些比较大的成果，TC4钛合金因此被广泛的应用到了汽车、航空航天、化工、船舶等一些行业。与此同时也存在着一些缺点，比如结构件的形状比较复杂、传统的加工在工艺上比较繁琐杂，材料的利用率偏低，制造的成本相对较高等。但是对未来的发展而言，是经济性好、制造的周期的短、性能的趋势，所以相关的科研人员，应该基于当前的研究成果，进行持续不断的研究。

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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。