TC4钛合金锻件的热处理方法

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　　TC4钛合金锻件的热处理方法

　　TC4钛合金加工构成钛合金棒的金属元素钛的一种合金。它是一种综合机能优良的Ti-Al-Sn-Zr-Mo-W-Si合金系α+β型热强钛合金。它兼有TA2合金的高强热性以及TA1合金的热不乱性，适合在500～550℃长时工作。

　　据报道，在500℃以下的工作时间可以达到6000h，在550℃达3000h。因此，TC4钛合金是用于发念头的理想热强钛合金，可用于制造航空发念头压气机零件。该合金可被加工成锻件、棒材、模锻件和其它形式的产品。

　　科研职员研究了不同固溶温度及冷却方式对BT25钛合金锻件组织与机能的影响。结果表明：统一固溶温度下，空冷的比炉冷的显微组织更细小。固溶温度则在相变温度以上，空冷的则比炉冷的室温强度要高，但冲击韧性及塑性指标变化不大。相变温度在固溶温度以上，统一固溶温度下空冷的比炉冷的室温强度稍高、冲击韧性和断面收缩率要高的多、延伸率变化不大，但屈服强度则略有下降。高温强度跟着冷却速度的进步而呈现略有进步趋势，塑性指标变化不显著。选用固溶温度是相变点以下30～40℃，保温2h空冷+550℃，6h空冷热处理轨制，可以保证合金塑性和强度的最佳配合。

　　宝鸡钛合金环特点

　　宝鸡钛合金环特点开式模锻(边缘粗糙的模锻)坯料在两个刻有模腔的模具之间变形，锻件被限制在模腔内，多余的金属从两个模具之间的狭窄间隙流出，在锻件周围形成毛刺。在模具及其周围毛刺的阻力作用下，金属被迫压入模具型腔的形状。闭式模锻(无毛边模锻)闭式模锻过程中，没有形成与模具运动方向垂直的横向毛刺。闭式锻模的模腔有两个作用。一个是空白成形，另一个是导向。挤出模锻利用挤出法模锻，有正挤出模锻和反挤出模锻两种。挤出模锻可制造各种中空和实心部件，可获得几何尺寸精度高、内部组织更加致密的锻件。多向模锻。在多向自由锻机里开展。多向模锻机除了有垂直冲孔插头外，还有两个水平柱插头，其插头也可用于冲孔，该插头的压力大于普通液压机插头的压力。多向自由锻时，导轨滑块从竖直和水准2个方位更替协同地功效到产品工件上，用一个或好几个破孔冲针使金属材料从模芯管理中心向外流动性，以做到填满模芯的目地。桶形零件分模线上无特殊锻件毛刺。

　　钛合金及锻造工艺的分类

　　根据室温显微组织，钛合金可分为三种类型:α型合金、α+β型合金和β型合金，其中α和α+β型合金的热塑性与变形速度关系不大，而β型合金有良好的可锻性但温度过低可能引起α相沉淀。钛合金的锻造工艺按锻造温度与β转变温度的关系，分为常规锻造与高温锻造。

　　钛合金的常规锻造

　　常用变形钛合金通常都是在β转变温度以下锻造的，称为常规锻造。根据坯料在(α+β)相区加热温度的高低，可细分为上两相区锻造与下两相区锻造。

　　下两相区锻造

　　下两相区锻造一般是在β转变温度以下40～50℃加热锻造，此时初生α相和β相同时参与变形。变形温度愈低，参与变形的α相数量愈多。与β区变形相比，在下两相区域β相的再结晶过程急剧加快，再结晶形成的新的β晶粒不仅沿变形的原始β晶界上析出，而且在β晶界内和α片层间的β中间层内出现。经这种工艺生产的锻件强度很高，塑性较好，但其断裂韧性与蠕变性能还有很大潜力。

　　上两相区锻造

　　它是在β/(α+β)相变点以下10-15℃的温度下始锻。其变形后的最终组织含有较多的β转变组织，可提高组织的蠕变性能和断裂韧性;使钛合金塑性、强度、韧性兼得。