鈦合金、鈦棒、鈦鍛件熱處理工藝條件的選擇

(α+β)/β相變點(diǎn)的確定

   鈦合金、鈦棒、鈦鍛件的(α+β)/β相變點(diǎn)的確定是熱處理工藝的重要基本參數(shù)。只有準(zhǔn)確確定(α+β)/β相變點(diǎn)，才能選擇合適的熱處理工藝，而(α+β)/β相變點(diǎn)與鈦材化學(xué)成分有關(guān)。因鈦合金、鈦棒、鈦鍛件的化學(xué)成分既與各種原材料的等級(jí)和成分有關(guān)，特別是其中含間隙元素的含量有關(guān)，也和加工工藝有關(guān)，影響因素較多，它使每一批次的鈦材之間的(α+β)/β相變點(diǎn)有差異。實(shí)踐表明，對(duì)一些α+β合金和β合金，在強(qiáng)化熱處理時(shí)，又因相變點(diǎn)的上下波動(dòng)，在指定的時(shí)間和溫度下熱處理時(shí)，往往不同批次鈦材有不同的顯微組織和力學(xué)性能。所以，最好對(duì)每一批鈦材均要測(cè)定(α+β)/β相變點(diǎn)，并據(jù)此在推薦的熱處理工藝范圍內(nèi)選擇具體的工藝參數(shù)。

   測(cè)定鈦合金、鈦棒、鈦鍛件相變點(diǎn)的方法有多種:其中金相法應(yīng)用較廣泛，但周期長(zhǎng);膨脹法和電阻法是比較快速的測(cè)定方法;還有一種理論計(jì)算法，是基于實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)數(shù)據(jù)總結(jié)出來(lái)的數(shù)學(xué)計(jì)算公式，它是按各元素對(duì)欽相變溫度的影響推算出來(lái)的。此時(shí)，各元素中既有合金元素，也包括雜質(zhì)成分，這種假設(shè)是合理的二按此建立下式.

推薦如下:T(α+β)/β=885℃+∑各種元素含量×該元素對(duì)(α+β)/β相變點(diǎn)的影響式中，885℃為計(jì)算時(shí)純鈦的相變點(diǎn)。

  根據(jù)歷來(lái)生產(chǎn)鈦及鈦合金的平均雜質(zhì)含量以及合金的名義成分計(jì)算的(α+β)/β相變點(diǎn)，與實(shí)測(cè)值是相當(dāng)接近的。例如TC4合金；鋁的影響為2.0%×（+14.5℃/1.0%）+（6.0%-2.0%）×（+23.0℃/1.0%）=121℃;釩的影響為4%×（-14℃/1.0%）=-56℃;雜質(zhì)的影響分別為鐵為0.1%×（-16.5℃/1.0％）=-1.65℃；硅為0.5%×（-1.0℃/0.1%）=-0.5℃;碳為0.255%×（-1.0℃/0.1％）=-0.5℃；碳為0.025％×（+2.0℃/0.1%）=+5.00℃；氫為0.005%×（-5.5℃/0.01%）=-2.57℃；氮為0.025%×（+5.5℃/0.1%）=+13.75℃；氧為0.080%×（+2.0℃/0.1％）=+16℃。

則T(α+β)/β=885℃+121℃-56℃-1.65℃-0.5℃+5.00℃-2.75℃+13.75℃+16℃=979.85℃

  計(jì)算得出TC4的相變點(diǎn)約為980℃，這與實(shí)測(cè)值980-990℃相近，說(shuō)明該計(jì)算式可用。