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tc4的热处理 tc4钛合金怎样热处理提高其硬度

来源:朵拉利品网  |  2021-06-20 04:39:39

1, tc4钛合金怎样热处理提高其硬度



您好!钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V,属于(a+b)型钛合金,具有良好的综合力学机械性能。
比强度大。 TC4的强度sb=1,012MPa,密度g=4.4*103,比强度sb/g=23.5,而合金钢的比强度sb/g小于18。
钛合金热导率低。 钛合金的热导率为铁的1/5、铝的1/10,TC4的热导率l=7.955W/m·K。
钛合金的弹性模量较低。 TC4的弹性模量E=110GPa,约为钢的1/2,故钛合金加工时容易产生变形。
TC4(Ti-6Al-4V)和TA7(Ti-5Al-2.5Sn)钛合金,采用两种注入方案进行表面改性,试验表明,钛合金经离子注入后,提高了显微硬度,显著地降低了滑动摩擦系数,有效地提高了耐磨性.为探明其改性机理,对注入与未注入样品进行了X射线光电子能谱(XPS)分析,获得满意的结果.
1 试件制备及注入条件
1.1 试件制备
选航空用的TC4、TA7钛合金,试件制成圆盘状,尺寸为?40*5mm,所有试件表面均抛光至镜面.
1.2 离子注入条件
两种钛合金都分别采用两种注入方案:
① 在TC4及TA7钛合金试件上溅射镀Ti,Ti膜总厚度为540nm(5400A).在镀Ti膜过程中,同时用(N+ +N+2)进行动态反冲注入,束流能量为50keV,束流密度为45μA/cm2,剂量为7*1017/cm2,靶室真空度为1.33*10-2Pa;
② 在①的基础上,再注入C+,束流能量为40keV,剂量为3*1017/cm2.
2 硬度测量
用HXD-1000数字式显微硬度计测量了注入与未注入试件的显微硬度,测量载荷为4.9*10-2N,测量结果列于表1.
表1 显微硬度测量结果
材料 表面状态 显微硬度/MPa 硬度提高倍数
未注入 2690 0
TC4 注入(N+ +N+2) 6399 1.38
注入(N+ +N+2)+C+ 3436 0.28
未注入 3133 0
TA7 注入(N+ +N+2) 4276 0.36
注入(N+ +N+2)+C+ 4073 0.30
从表1看出,离子注入后,试件的显微硬度都有不同程度的提高,其中TC4钛合金注入(N+ +N+2)混合束后硬度约提高1.4倍。谢谢阅读!

3, TC4棒子热处理后的硬度怎样控制



当马弗炉第一次使用或长期停用后再次使用时,必须进行烘炉干燥:在20~200℃打开炉门烘2-3h,200~600℃关门烘2-3h。
实验前,温控器应避免震动,放置位置与电炉不宜太近,防止过热使电子元件不能正常工作。搬动温控器时应将电源开关置“关”。
使用前,将温控器调至所需工作温度,打开启动编码使马弗炉通电,此时电流表有读数产生,温控表实测温度值逐渐上升,表示马弗炉、温控器均在正常工作。
(一)工作环境要求无易燃易物品和腐蚀性气体,禁止向炉膛内直接灌注各种液体及熔解金属,经常保持炉膛内的清洁。
(二)使用时炉膛温度不得超过最高炉温,也不得在额定温度下长时间工作。实验过程中,使用人不得离开,随时注意温度的变化,如发现异常情况,应立即断电,并由专业维修人员检修。
(三)使用时炉门要轻关轻开,以防损坏机件。坩埚钳放取样品时要轻拿轻放,以保证安全和避免损坏炉膛。
(四)温度超过600度后不要打开炉门。等炉膛内温度自然冷却后再打开炉门。
(五)实验完毕后,样品退出加热并关掉电源,在炉膛内放取样品时,应先微开炉门,待样品稍冷却后再小心夹取样品,防止烫伤。
(六)加热后的坩埚宜转移到干燥器中冷却,放置缓冲耐火材料上,防止吸潮炸,裂,后称量。
(七)搬运马弗炉时,注意避免严重共振,放置远离易燃易爆、水等物品。严禁抬炉门,避免炉门损坏。

名词解释


退火

退火是一种金属热处理工艺,指的是将金属缓慢加热到一定温度,保持足够时间,然后以适宜速度冷却。目的是降低硬度,改善切削加工性;消除残余应力,稳定尺寸,减少变形与裂纹倾向;细化晶粒,调整组织,消除组织缺陷。准确的说,退火是一种对材料的热处理工艺,包括金属材料、非金属材料。而且新材料的退火目的也与传统金属退火存在异同。

热处理

热处理是指材料在固态下,通过加热、保温和冷却的手段,以获得预期组织和性能的一种金属热加工工艺。在从石器时代进展到铜器时代和铁器时代的过程中,热处理的作用逐渐为人们所认识。 早在公元前770至前222年,中国人在生产实践中就已发现,钢铁的性能会因温度和加压变形的影响而变化。白口铸铁的柔化处理就是制造农具的重要工艺。

钛合金

钛(titanium alloy)是一种强度高、耐蚀性好、耐热性高的结构金属。 其于20世纪50年代发展起来,20世纪50~60年代,主要是发展航空发动机用的高温钛合金和机体用的结构钛合金。 70年代开发出一批耐蚀钛合金,80年代以来,耐蚀钛合金和高强钛合金得到进一步发展。钛合金主要用于制作飞机发动机压气机部件,其次为火箭、导弹和高速飞机的结构件

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