钛合金钛棒钛锻件TC4钛棒TC11钛棒TA9钛棒的热处置

航天钛合金工业QJ 1993-1990尺度

1、主题内喜与合用范国

本尺度划定了钛脊合金热处置的设备、种类,工艺规范,操作当苦衷项、质量检验蹬仔关要求

本尺度合用于GB3620中所划定迪胙及似合金零件的热处置

2、引用尺度

GB3620钛脊合金商标和化学成分

GB6611钛脊合金术语

QJ1428热处置炉温节造与丈量

QJ1573钛合金化学酸洗出产说明书

3、分类

钛脊合金按退火状态的组织分类(见表1)

4、设备

4.1钛脊合金热处置宜优先果用真空炉或情性气氮(氩气,氮气)炉,其空气据点应低于-20℃也可选取保温或密封性优良的空气电阻炉、严禁选取还原性空气、吸热性空气的炉子。

表1

4.2炉工作区域的温度均匀性及测控仪表的精杜爪达到QJ1428中的Ⅲ类或Ⅲ类以上加热炉的划定,并应按上述尺度的要求,定期进行检验

4.3配置尺寸合适的水槽或油槽,并能附设循环冷却装置及温度批示器

4.4建设合用的吊具、夹具等工艺装置

5、热处置种类及主张

钛合金钛棒钛锻件TC4钛棒TC11钛棒TA9钛棒通常选取的热处置种类有:退火、固溶处置和时效

5.1钛合金棒退火

退火分为:解除应力退火、再结晶退火、阶段处置、等温退火和去氢退火等

5.1.1钛合金棒解除应力退火

可削减或解除冷加工和焊接工艺过程中产生的应力,预防零件由于残存应力而引起服役中的变形及开裂？墒沽慵的尺寸和机能比力不变

5.1.2钛合金棒再结晶退火

可解除零件变形后产生的加工硬化,不变组织,降低强度,提高塑性,充分复原成形能

5.1.3钛合金棒阶段处置

可使零件获得与再结晶退火一样的综合成效,提高热强性及组织不变性,断裂韧性也得到改善

5.1.4钛合金棒等温退火

可使零件获得高塑性、低强度及最大组织不变性

5.1.5钛合金棒去氢退火

解除氢脆

5.2钛合金棒固溶处置

钛棒固溶处置能得到亚不变组织,为时效强化创造必要的前提时效使固溶处置后迪胙合金得到强化,获得优良的综合机能

6、工艺规范

6.1钛合金钛棒钛锻件TC4钛棒TC11钛棒TA9钛棒退火工艺规范

6.1.1钛合金钛棒钛锻件TC4钛棒TC11钛棒TA9钛棒解除应力退火和再结品退火工艺规范见表2

6.1.2钛合金钛棒钛锻件TC4钛棒TC11钛棒TA9钛棒等温退火和阶段处置工艺规范见表3

6.1.3钛合金钛棒钛锻件TC4钛棒TC11钛棒TA9钛棒退火温度、保温功夫可凭据零件原资料状态、截面尺寸和变形法式拔取。为使氧化传染降至最低水平,温度尽可能低,功夫尽可能短。具体规定如下：

    a板材、半制品的退火温度宜选用下限,檸材、锻件的退火温度宜选用中,上限;

       b.按表2、表3中的公式推算保温功夫时,壁厚大于S0mm的零件应适当减幼,附带工艺设备的零件应适当增长,

6.1.4a-β钛合金的再结品退火也可选取每幼时幼于150℃的速度炉冷至530℃,再出炉空冷至室温

6.1.5去氢退火的温杜纂再结品退火一样,保温功夫可凭据吸氢水平、零件厚度等在0.5~3h之间拔取,其真空度不低于133×10Pa。

表2

表3 

  注:1)直接较人等温炉内或者将退火炉门打开急剧冷至等温温度;

2)T—保温功夫,min

3)A-保温附闻系数,lmin/mm

4）D-零件最大厚度,mm

6.1.6各类商标钛脊合金的相变温度、再结晶温度可参考附录B(参考件)中表B1

6.2固溶处置工艺规范

6.2,1固溶处置工艺规范见表4

6.2.2影响固溶处置质量的重要成分是固溶温度、保温功夫、转移功夫和冷却方式,具体划定如下:

a对β相不变元素含量较少,强度要求高的零件及棒材、锻件,固溶温度宜选用上限;对β相不变元素含量较多,塑性要求好的零件及各类板材,固溶温度宜选用下限

b.为达到充分固溶又减幼氧化传染,保温功夫应尽可能短。棒材、锻件应选用大的保温功夫系数,板材及半制品选用幼的保温功夫系数;

c,转移功夫尽可能短,通常情况下,厚度幼于2mm的薄件不应超过4(TB2合金之表),其它零件不应超过15s;

d.若能达到零件机能要求对于易变形的薄件,a-B钛合金允许油中冷却,B钛合金允许空气中冷却;

e.淬火后水温应不超过40℃

注淬火见GB6611钛脊合金术语

6.2.3为减幼变形和传染,固溶处置前的零件可在600~650℃进行预热

6.2.4统一零件的固溶处置次数不得超过二次,沉复处置的保温功夫可适当缩短。

6.2.5通常情况下,焊接件不推荐固溶处置

6.3时效工艺规君

6.3.1时效工艺规范见表4。

表4

注T- 保温功夫,min

  A- 保温功夫系数,2~3min/mm

  D- 零件最大厚度、mm

6.32时效温度和功夫要合理拔取,时效温度取下限时,时效功夫则应取中上限;反之亦然。为获得较高的热不变性、熟强性及断裂韧性时,时效温度和功夫都应取上限

6.3.3淬火和时效的距离功夫不作划定,

63.4时效可与淬火后热校形一路进行。温度和功夫按时效工艺规范拔取

63.5经过固溶时效的零件,为相识除机加应力,可进行补充时效,补充时效的温度要稍低于原时效温度,保温功夫为1~4b

7 、 操作把稳响项

7.1钛合金钛棒钛锻件TC4钛棒TC11钛棒TA9钛棒待热处置零件、试样和工艺设备的表表不应有风险零件质量的水,油污、卤素化合物低熔点金属等任何其它杂物。与零件接触的工艺设备表表,还不应有易剥落的氢化皮。

7.2出产所用的炉子以及工艺设备,使用前应初底算帐和烘干,惰性空气炉在升温前可采取预抽真空和通入隋性气体,以排净炉内的有害气体

7.3进行固溶处置时,除了惰性空气炉和真空炉表,其它炉子均应到温装炉,装炉零件的数量和搁置,应能保障在最短功夫内使零件均匀地达到划定的温度领域

7.4尺寸相差悬殡的分歧零件应预防同炉处置,以防薄壁零件加热功夫过长

7.5同炉次零件有分歧截面厚度时,应按最大截面厚度推算保温功夫

7.6在高温加热时,为预防状态复杂的零件和薄壁零件翘曲交形,应选取必要的工艺设备

7.7选取真空炉或惰性空气炉进行各类退火、时效时,需随炉冷却到20C以下,方可；Ｆ〕隽慵空冷。

7.8选取空气电阻炉进行高温加热时,零件表表应涂；ね苛

7.9热处置后受传染的零件,可选取机械加工或化学锐切步骤去除基底金属传染层,具体划定如下：

  a凭据每路工序所选取的温度,功夫,参照附录A(参考件)中表A1,确定相应的最幼深度基底金属去除量;

   b.凭据多路热处置工序所选取的量高温度,累计保温功夫参照附录A(参考件)中表

   A1确定总的最幼深度基底金属去除量。去除工序可在最后一路热处置实现后进行,

7.10去除零件表表的氧化皮,可选取喷砂等机械步骤或按QJ1573进行化学酸洗

8、质量查抄

8.1钛合金钛棒钛锻件TC4钛棒TC11钛棒TA9钛棒查抄操作者的操作过程和执行工艺规范的正确性

8.2对表表质量要求高的零件,应百分之百地查抄零件表表有无划伤、碰伤等

8.3对机械机能进行检验应切合有关技术文件

8.4按技术文件验收对吸气传染有严格要求的零件,

9.技术安全

9.1操作者应严格守操作规程

9.2按本尺度要求结合单元现实情况造汀相应的技术安全措施

附录

基底金属传染层去除

钛脊合金相变温度、再结晶温度