Ti60钛合金的氢处理研究
摘要
钛合金的氢处理技术是一种很有潜力的热加工技术。它是通过氢元素的可逆合金化作用,改善钛合金的微观组织,从而有效地提高钛合金的加工性能和使用性能。氢处理技术将推动钛合金在国防工业和国民建设中的应用。本文对Ti60合金氢处理工艺的研究主要包括Ti60合金置氢工艺和氢处理细化工艺的研究。
通过光学金相实验、X射线衍射实验、DTA实验和DSC实验对置氢后Ti60合金进行微观组织、相成分和相变温度进行研究。实验结果表明,Ti60合金的置氢量与置氢温度、置氢时间有关。总体趋势是,置氢温度越高,置氢量越低,达到饱和置氢量的时间越短。置氢降低了Ti60合金的相变温度,下降幅度在150℃～200℃之间,而且,置氢量对Ti60合金的相变温度的降低幅度有显著影响。
Ti60合金的氢处理细化工艺流程包括置氢处理,高温固溶、时效处理和真空除氢处理。实验结果表明,氢处理工艺细化了Ti60合金的微观组织,将原始等轴状组织全部转化为细小均匀的针状组织。以Ti60合金的晶粒尺寸为判据,通过正交试验的方法优化了氢处理细化时的工艺因素(置氢量、时效温度和除氢温度),研究了工艺因素对Ti60合金氢处理细化后晶粒尺寸的影响。
通过光学金相实验、扫描电镜实验和X射线衍射实验等方法,研究了Ti60合金氢处理细化工艺的每个阶段的组织结构演变。研究结果表明,Ti60合余的氢处理后在置氢阶段发生了α_H→α_H+β_H等转变,使得部分原α相碎化。在固溶处理后随炉冷至时效温度以及时效处理阶段发生了β_H→α_H+β_H转变,而从时效处理阶段冷却到室温时,发生了β_H→α+δ等转变,促使原始相不断碎化和新相的形核。最后,在真空除氢阶段发生了δ→α+H_2↑,α_H→α+H_2↑,β_H→α+β+H_2↑转变,进一步细化了Ti60合金的微观组织,最终形成均匀细小的针状组织。
通过光学金相实验、X射线衍射实验、DTA实验和DSC实验对置氢后Ti60合金进行微观组织、相成分和相变温度进行研究。实验结果表明,Ti60合金的置氢量与置氢温度、置氢时间有关。总体趋势是,置氢温度越高,置氢量越低,达到饱和置氢量的时间越短。置氢降低了Ti60合金的相变温度,下降幅度在150℃～200℃之间,而且,置氢量对Ti60合金的相变温度的降低幅度有显著影响。
Ti60合金的氢处理细化工艺流程包括置氢处理,高温固溶、时效处理和真空除氢处理。实验结果表明,氢处理工艺细化了Ti60合金的微观组织,将原始等轴状组织全部转化为细小均匀的针状组织。以Ti60合金的晶粒尺寸为判据,通过正交试验的方法优化了氢处理细化时的工艺因素(置氢量、时效温度和除氢温度),研究了工艺因素对Ti60合金氢处理细化后晶粒尺寸的影响。
通过光学金相实验、扫描电镜实验和X射线衍射实验等方法,研究了Ti60合金氢处理细化工艺的每个阶段的组织结构演变。研究结果表明,Ti60合余的氢处理后在置氢阶段发生了α_H→α_H+β_H等转变,使得部分原α相碎化。在固溶处理后随炉冷至时效温度以及时效处理阶段发生了β_H→α_H+β_H转变,而从时效处理阶段冷却到室温时,发生了β_H→α+δ等转变,促使原始相不断碎化和新相的形核。最后,在真空除氢阶段发生了δ→α+H_2↑,α_H→α+H_2↑,β_H→α+β+H_2↑转变,进一步细化了Ti60合金的微观组织,最终形成均匀细小的针状组织。
引文
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