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鈦合金熱處理時顆粒組織的形成

鈦合金冶金用顆粒的原始材料是一種直徑為100-500μm的微型錠的球形顆粒，不存在顯微不均勻性的偏析（合金元素均勻分布）。熱等溫擠壓能使鈦合金粉末形成大的復雜的零部件，基本上接近產品的最終外形，并具有均勻的宏觀組織、顯微組織和化學成分。通過冶金粉末法生產的零部件，要提高它們的綜合性能的辦法之一是改進顆粒生產工藝，首先是減小它們的尺寸?？蒲腥藛T進行的研究說明，要么降低溫度，要么減少20%的燒結壓力，都可以形成鈦合金細小彌散均勻的顆粒組織。鈦合金形成的顆粒組織含有兩種不同鋁含量的雙α相，它可以使燒結溫度降低到725 ℃。另外，科研人員熱衷于細小彌散組織成型的研究，它與粉末顆粒的內晶粒組織共同影響著致密化條件甚至成品材料的性能。粉末冶金是在最小的材料消耗和機械加工的情況下，生產鈦合金零部件的另一種方法。熔煉時易出現(xiàn)偏析的鈦合金，使用快速淬火粉末（顆粒）是很有前景的一種工藝。
鈦合金由于優(yōu)異的性能被廣泛使用。除傳統(tǒng)的工業(yè)領域如航空、宇宙、化學外，近幾年快速進入民用等其它領域。盡管鈦和其它結構材料相比具有明顯的優(yōu)點，但由于其成本高而使應用受到限制。由于鈦固有的性能，在生產鈦合金零部件時尤為不易。如鈦合金在壓力加工時，由于較低的工藝性能導致勞動強度增大，從而降低了金屬的使用率。除此之外，同其它結構材料相比，鈦合金的切削加工性能不好。據文獻資料稱，鈦合金機械加工的費用是其最終產品的35%，因此提高了海綿鈦、鈦錠或半成品的生產成本。目前，最經濟的辦法是最大限度地使坯料的外形和尺寸接近成品的外形和尺寸，如生產成型鑄件。但是在鑄件生產過程中，形成的組織具有較低的綜合機械性能，特別是疲勞性能低。如果是按傳統(tǒng)的熱處理進行加工就不會形成這樣的組織。本文主要研究通過熱氫處理，使內晶粗大層狀組織形成細小彌散組織。同鑄造態(tài)相比，其塑性和持久強度極限擴大2-3倍。

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