TC4钛合金锻件的加工工艺分析

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　　TC4钛合金在不同的热处理和热加工条件下,根底细α、β的比例、性质和形状是很不同的。TC4合金的β改动温度在1000℃左右,若将TC4加热到950℃,空冷后所得组织为初生α+β改动组织;如加热到1100℃、空冷,则得到粗大的彻底改动的β相组织,称为魏氏组织。假设加热和变形一起作用,影响更加显着,将TC4合金加热到β改动温度以上,但变形较小,即构成魏氏组织。其组织特征是:塑性、冲击韧性较低,但抗蠕变才能较好。

　　假设开端变形温度在β改动以上,但变形程度满足大,则得到的组织特征是:α相勾划出的β晶界部分被破坏,条状α相部分被扭曲,称为网篮状组织。其特征是塑性、冲击韧性较魏氏组织好,近似于等轴细晶组织,高温耐久和蠕变功用较好。假设加热温度低于β改动温度,且变形程度满足,即得到等轴组织。其特点是概括功用较好,特别是塑性和冲击韧性较高。假设在α+β相区高温部分变形后又经高温退火就混合型组织,其概括功用好。

　　从以上对金相组织的分析可判别若TC4功用下降,或许由铸造进程中两个环节引起:①加热温度过高,抵达或逾越β改动温度;②锻件变形程度不够大。

　　TC4铸造工艺分析TC4锻件功用不合格的原因

　　铸造温度对α+β钛合金的β晶粒尺寸与室温功用的影响是跟着温度的前进(β相改动以上)β晶粒变大，而延伸率和断面缩短率变小，塑性下降;为了保证TC4锻件具有杰出的概括功用，应在β改动温度以下铸造。钛合金变形抗力较高，但导热性较差;铸造时在合金剧烈流动和过重锤击下，产生的变形或许使锻件单个部位温度逾越β改动温度，还有变形程度过大、过小等要素都会引起晶粒粗大，使功用下降。概括上述可开端确定或许引起TC4锻件功用不合格的原因:①该批锻坯加热时温度过高、逾越β改动点;②铸造时单次锤击过重，使单次变形程度过大，引起部分过热和调集再结晶，使功用下降;③锻后热处理温度过高，使TC4锻件温度逾越了β改动点，构成魏氏组织，下降锻件功用。

　　钛的基本性质内容介绍

　　原子结构

　　钛坐落元素周期表中IVB族，原子序数为22，原子核由22个质子和20-32个中子组成，核外电子结构排列为1S22S22P63S23D24S2。原子核半径5x10-13厘米。

　　物理性质

　　钛的密度为4.506-4.516克/立方厘米(20C) ，熔点1668+4C,熔化潜热3.7-5.0千卡/克原子，沸点3260+20C,汽化潜热102.5-112.5千卡/克原子，临界温度4350C，临界压力1130 大气压。钛的导热性和导电功用较差，近似或略低于不锈钢,钛具有超导性,纯钛的超导临界温度为0.38-0.4K.在 25C时，钛的热容为0.126卡/克原子度，热焓1149卡/克原子，熵为7.33 卡/克原子度，金属钛是顺磁性物质，导磁率为1000040钛具有可塑性，高纯钛的延伸率可达50-60%，断面缩短率可达70-80%，但强度低，不宜作结构资料。钛中杂质的存在，对其机械功用影响极大，特别是空隙杂质(氧、氮、碳)可大大前进钛的强度，显著下降其塑性。钛作为结构资料所具有的杰出机械功用，便是通过严格控制其中恰当的杂质含量和添加合金元素而抵达的。

　　化学性质

　　钛在较高的温度下，可与许多元素和化合物产生反应。各种元素，按其与钛产生不同反应可分为四类:

　　一:卤素和氧族元素与钛生成共价键与离子键化合物;二:过渡元素、氢、铍、硼族、碳族和氮族元素与钛生成金属间化物和有限固溶体;三:锆、铪、钒族、铬族、钪元素与钛生成无限固溶体;四:惰性气体、碱金属、碱土金属、稀土元素(除钪外)，锕、钍等不与钛产生反应或底子上不产生反应。