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    緊固件用TC16鈦合金棒材熱處理工藝

    2021-08-21 11:11:03

    鈦及鈦合金具有比強度高、耐腐蝕性好、耐熱性能好、無磁性等特點,用其生產的緊固件在飛機上使用不僅可以達到減重、耐腐蝕的目的,而且是鈦合金、碳纖維復合材料等結構件必須的連接件,因此成為現代航空航天工業中非常有前途的金屬結構材料。TC16鈦合金屬于Ti-Al-Mo-V系α+β型高強鈦合金,該合金主要在熱處理強化狀態下使用,鈦棒廠家對分析研究其在棒材生產過程中熱處理強化工藝參數的確定。

    鈦合金棒

    TC16鈦合金棒各種退火狀態下的顯微組織。眾所周知,α+β兩相合金和亞穩定β型鈦合金退火時除再結晶過程外還可能發生與相變有關的組織性能的變化,TC16這種β穩定元素含量較高的鈦合金的顯微組織一般都呈多邊形化。另外,經過熱變形后的兩相鈦合金,不僅發生回復和再結晶,還存在亞穩定β相的分解。退火鈦合金的綜合機械性能的好壞很大程度上取決于多邊形和亞穩定β相的分解哪一個先發生,多邊形化先發生是所希望的。在圖2中,我們可以發現α相完全多邊形化了,這樣可以推斷TC16鈦合金在780℃退火時首先發生的是多邊形化。

    TC16鈦合金棒在靠近“臨界溫度”790℃的溫度下即780℃退火后空冷時,強度特性較高,且塑性特性仍然能夠保持很高,這主要是空冷并不能使亞穩定β相固定下來,這些亞穩定β相發生了部分的分解。對比圖2中的4種顯微組織,還可以發現TC16鈦合金的退火組織是α相和β相的混合組織,在兩相區靠近Ac3點時(Ac3點為α相轉變為β相的開始溫度,TC16鈦合金的Ac3點是800℃)晶粒實際上是不長大的。

    結論:(1)780℃保溫2h后以2℃/min~4℃/min的速度爐冷至400℃~500℃,然后在空氣中冷卻,可保證的塑性和最小的強度。(2)780℃保溫2h后在空氣中冷卻,再在630℃保溫4h,空冷,即可保證的塑性和也可具有相當高的強度。(3)雙重退火可使亞穩定β相的分解產生彌散強化,冷頂鍛測試性能全部合格。


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