1。3钛合金热处理方法

金属热处理是把金属工件在某种介质中加热至某一适宜温度，并且在这个温度之下保温一段时间，再把它放在不同的介质中以不同的冷却速度冷却，通过改变金属材料自身的显微组织结以此获得特定性能的一种工艺。矫直和热处理时钛合金不可或缺的两种处理方法。可以通过热处理的方法来更改材料的内部结构，改变材料的组织性能，使钛合金的竞争力显著提高[6]。

钛的基本热处理方法有退火，淬火，固溶和时效。论文网

1。3。1退火

退火是一种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的金属热处理工艺方法。

目的：改善材料的切削加工性能;降低或者消除金属材料的残余应力，减少材料产生裂纹或者变形。细化晶粒，改善材料组织，去除组织产生的缺陷[10]。

钛的退火方法可分为以下几种：

⑴去应力退火

优点：可以消除在冷变形加工过程、冷形成过程和焊接等工艺中产生的内应力。

缺点：退火温度不够高，保温时间不够长则内应力消除不彻底。

⑵完全退火

优点：使钛合金内部组织和性能均匀，完全软化，并具有合适的塑性和韧性，获得再结晶组织。

缺点：温度过高会引起氧化和晶粒长大；温度过低再结晶不完全。

⑶等温退火

优点:使β相充分分解，更加稳定，使钛合金的性质稳定和组织稳定，具有比较高的塑性、热稳定性和持久强度。

缺点:适用范围比较局限，β钛合金较高的α+β钛合金和热强钛合金。

⑷双重退火

优点：在第一次退火后，可保留部分亚稳定相，在第二次退火时可充分分解，引起强化效应，改善钛合金的塑性、断裂韧性和组织稳定性。

缺点：应用的范围比较有限。

⑸真空退火

优点：可以防止钛材氧化，具有良好的表面光泽。

缺点：酸洗后钛材增氢，氢含量超标，无法出厂。

1。3。2固溶和时效

固溶是一种将金属加热到达高温单相区并且保持一段时间,使过剩相充分溶解冷却,用来获得过饱和固溶体的热处理方法。

时效处理可分为自然时效和人工时效两种。自然时效是把要处理的工件放在露天的地方至少六个月，让它缓慢的发生形变，以此减少或者消除它的残余应力。人工时效是把工件加热达到550～650℃，进行去应力退火。自然时效比人工时效节约时间，能够彻底的清除残余应力。

目的：目的是为了提高钛合金的强度，α钛合金和稳定的β钛合金不能进行强化热处理，生产过程中只进行退火处理。

1。3。3淬火

淬火是一种把金属工件加热到一定温度，然后突然浸在水或油中使其冷却,以增加硬度的热处理方法。

淬火是为时效做准备程序，淬火的目的是为了获得某些不稳定组织，这样的不稳定组织在接下来发生的时效过程中被分解或者析出，产生沉淀硬化，用来增大材料的强度。

钛合金淬火分为两种，第一种是无相变淬火，第二种是相变淬火。

无相变淬火其实就是将物质以固有的状态从高温降到低温，通过这种方法产生过饱和固溶体。从淬火方面讲，钛合金和马氏体都可以从β区或者从(α+β)区进行，可以使钛合金产生马氏体转变同时可以产生α′和α″是其主要的特点[11]。

淬火时加热的温度和冷却的温度决定了淬火后组织是什么样的形态。钛合金淬火温度在(α+β)区以上时，能够获得马氏体相，但是如果从(α+β)区下面部分淬火产生的是介稳定的β相。