加热时间对TC4合金组织和性能的影响

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热处理工艺对 TC4钛合金组织及硬度的影响

热处理工艺对 TC4钛合金组织及硬度的影响摘要：本文研究了热处理工艺对TC4钛合金的组织及硬度的影响。

通过对不同温度下热处理的TC4钛合金进行金相分析和硬度测试，研究了热处理时间、温度对合金的影响。

结果表明，经过适当的热处理，TC4钛合金的显微组织得到明显改善，硬度得到升高，这对其在航空航天、汽车制造等高要求行业中的应用具有重要意义。

关键词：热处理；TC4钛合金；金相分析；硬度正文：1. TC4钛合金的应用场景TC4钛合金以其优异的性能逐渐被应用于高要求行业中，如航空航天、汽车制造等领域。

TC4钛合金具有高强度、低密度、抗腐蚀性能好等特点，在高温场合表现更加出色。

2. 热处理对TC4钛合金的组织和硬度的影响热处理是指将材料加热到一定温度并维持一定时间，然后进行冷却，增强其力学性能的一种工艺。

热处理工艺对TC4钛合金的组织和硬度有着显著的影响。

2.1 热处理温度的影响采用不同温度进行热处理的TC4钛合金的显微组织测试结果如下：当热处理温度低于α相转变温度时，TC4合金的组织变化不大；当热处理温度介于α相转变温度和β相转变温度之间时，TC4合金的β相含量增加，显微组织呈现出片状钛合金α相和β相交替分布的层状组织。

当热处理温度高于β相转变温度且工艺时间足够长时，TC4合金的β相含量迅速增加，显微组织中呈现出类似均匀分布的层状组织。

2.2 热处理时间的影响同样采用不同时间进行热处理的TC4钛合金的硬度测试结果如下：当热处理时间较短时，TC4合金的硬度先升高后下降；当热处理时间适中时，TC4合金的硬度先升高后略有下降，但仍较热处理时间较短时高；当热处理时间过长时，TC4合金的硬度开始下降，失去了热处理的强化效果。

3. 结论TC4钛合金的热处理能够明显提高其显微组织和硬度，适宜的热处理温度和时间应根据具体需要进行选择。

热处理工艺能够为TC4钛合金的应用领域提供更多可能性，具有积极的推广应用价值。

4. 配置热处理工艺的参数为了获得理想的材料性能，需要针对不同的应用场景对TC4钛合金进行热处理，并采用适合的的工艺参数。

tc4钛合金热处理工艺

tc4钛合金热处理工艺
tc4钛合金热处理工艺
一、tc4钛合金的特点
1. 合金成分：碳含量低，钛素低，有极好的耐腐蚀性；
2. 耐热性强：有效的抗拉断力，抗热变形和热疲劳性能；
3. 力学性能好：可靠性强，塑性差，对电弧焊及半导体封装等有较好的适应性。

二、tc4钛合金热处理工艺
1. 时效处理：适用于钛合金件起软化促进塑性及进一步力学性能改善的功能。

钛合金件时效处理时间为900~980度，一般以15~30min/cm 件厚为准；
2. 渗碳处理：渗碳处理是利用碳在数量级上对金属合金的组织及性能产生较大影响的特性，使金属合金的力学性能更佳；
3. 热处理：主要用于钛合金表面有脆性区时，通过热处理可使表面局部组织完善，改善表面的机械性能及抗热腐蚀性能；
4. 特殊处理：钛合金的磨粒处理及喷涂等特殊处理，可以提高其表面耐磨损性，从而提升其机械性能。

三、tc4钛合金热处理注意事项
1. 正确选择处理工艺：要根据tc4钛合金件的性能要求正确选择处理工艺，在热处理中可以根据材料的淬透性来决定加热速率；
2. 严格控制处理温度：tc4钛合金的处理工艺中，应该对处理温度进行精确的控制，以免造成材料的性能降低；
3. 良好的处理环境：为了防止钛合金的氧化，在热处理过程中应当调整好环境，保证温度、湿度、过氧化物等能够达到要求；
4. 常规维护：热处理完成后，要针对tc4钛合金件进行常规维护，确保其性能能够达到设计要求。

tc4温度范围

tc4温度范围TC4合金是一种钛合金，也被称为钛合金6-4，它主要由钛和铝、锌、锡等元素组成。

钛合金具有优异的物理和化学性质，广泛应用于航空航天、船舶制造、化工以及医疗器械等领域。

在TC4钛合金中，温度范围对其性能和应用具有重要的影响。

下面将详细探讨TC4钛合金的温度范围。

TC4钛合金在不同温度下的性能会发生变化，因此了解其温度范围对于正确使用和设计具有重要意义。

下面将从低温和高温两个方面来探讨TC4钛合金的温度范围。

首先是低温范围。

TC4钛合金在低温下表现出良好的韧性和抗冲击性能。

研究发现，当温度低于0摄氏度时，TC4钛合金的韧性和强度都会显著提高。

这使得TC4钛合金在航空航天等需要耐低温性能的领域具有重要的应用价值。

例如，在航空航天领域，TC4钛合金常用于制造飞行器的结构件和发动机零部件，因为它能够在极端低温环境下保持良好的性能。

接下来是高温范围。

TC4钛合金在高温下表现出优异的耐腐蚀性能和高温强度。

研究发现，当温度超过500摄氏度时，TC4钛合金的强度开始逐渐下降。

然而，与其他金属相比，TC4钛合金在高温下仍然能够保持相对较高的强度和刚度。

这使得它在高温环境下的应用具有独特的优势。

例如，在化工领域，TC4钛合金常用于制造高温炉具、反应器和催化剂，因为它能够承受高温和腐蚀性介质的侵蚀。

此外，TC4钛合金还具有优异的热导率和热膨胀系数。

在高温环境下，它能够迅速传导热量，并且由于其热膨胀系数与钢相近，因此可以与其他金属（如钢）进行紧密连接而不会引起严重的热应力。

需要注意的是，尽管TC4钛合金在低温和高温下都具有良好的性能，但在极端温度条件下使用时，仍然需要注意一些问题。

例如，在极端低温下，TC4钛合金可能出现低温脆性，因此需要采取适当的措施来避免其断裂。

在极端高温下，TC4钛合金可能出现氧化和变形等问题，因此需要进行合适的表面处理和设计以提高其耐高温性能。

综上所述，TC4钛合金的温度范围对其性能和应用有着重要的影响。

tc4合金固溶处理

tc4合金固溶处理
TC4合金是一种钛合金，具有高强度、高韧性和良好的耐腐蚀性等优良性能，广泛应用于航空航天、化工、船舶等领域。

固溶处理是一种常见的金属材料热处理方法，可以改善金属材料的力学性能和耐腐蚀性能，提高其综合性能。

TC4合金的固溶处理通常是将其加热至一定温度，然后保温一定时间，最后快速冷却以形成均匀的固溶体。

具体的固溶处理温度和时间取决于合金成分、形状和尺寸等因素，一般在900°C左右进行固溶处理，时间为几分钟到几十分钟不等。

固溶处理可以使TC4合金的强度和塑性得到显著提高，同时还能够改善其耐腐蚀性能和疲劳性能。

此外，固溶处理还可以改善合金的加工性能和焊接性能，使其更易于加工和使用。

需要注意的是，固溶处理过程中应严格控制温度、时间和冷却速度等参数，以避免产生过热、过冷等缺陷，从而保证合金的质量和性能。

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加热时间对TC4合金组织和性能的影响

本科毕业设计(论文)题目：加热时间对TC4合金组织和性能的影响系别：材料与化工学院专业：金属材料工程班级：xx学生：xxx学号：xx指导教师：x2015年06月加热时间对TC4合金组织和性能的影响摘要本文通过热处理实验、力学性能实验、金相组织观察、XRD衍射分析等研究了TC4合金920℃固溶加热不同的保温时间对其组织和性能的影响。

研究结果表明：920℃加热，保温不同的时间后水冷，500℃时效处理，TC4合金的组织均是α和β双相组织，随着固溶保温时间的延长，组织有粗大的趋势，α相比例有增加的趋势，固溶保温0.5h~1h时，组织比较细小。

随固溶保温时间增加，试样的冲击功也是先下降后上升再下降，保温时间为0.5h时，冲击功达到最大值44.8J，保温时间为4h时，冲击功达到最小值32.4J；试样的硬度值随着保温时间的延长，呈现先上升后下降再上升的趋势，保温时间为1.5h时达到最大值39.8HRC，保温0.5h时，达到最小值35.8HRC。

不同保温时间加热，实验材料强度变化不大。

固溶工艺在920℃×(0.5~1)h时实验材料具有良好的强韧性。

关键词：TC4钛合金；加热保温时间；组织；力学性能Effect of heating time on microstructure and properties ofTC4 AlloyAbstractIn this paper, effect of heating at 920℃and different heat holding time on microstructure and properties of TC4 Alloy were studied by heat treatment experiments, mechanical performance test, optical microscopy, XRD diffraction analysis. The results sh ow that the organization of TC4 alloys are α and β two-phase structure at 920℃heating, cooling after holding at different times, and then aging at 500℃process. With the extension of solution holding time,the organization has a thick trend and the propo rtion of α has a tendency to increase. The organization is relatively small, when solution holding time is between 0.5 h ~ 1 h. With the extension of solution holding time, the impact energy is increased firstly after decreased and then decreased again. In the holding time of 0.5h, the impact energy reaches a maximum 44.8J, and the impact power reaches the minimum 32.4J when the holding time is 4h. With the extension of solution holding time, The hardness of the sample is decreased firstly after increased and then increased again. In the holding time of 1.5h, the hardness reaches a maximum 39.8HRC, and the hardness reaches the minimum 35.8HRC when the holding time is 0.5h. The intensity of the material changed little when the holding time was different. Solution process at 920 ℃ × (0.5 ~ 1) h, the experimental sample has good toughness.Keywords: TC4 Titanium alloy; heat holding time; microstructure; mechanical property目录摘要 (I)Abstract ..................................................................................................... I I 1 绪论 (1)1.1钛的基本性质 (1)1.1.1钛的物理性能 (1)1.1.2钛的化学性能 (1)1.1.3力学性能 (1)1.2钛合金的特点及分类 (2)1.2.1钛合金的特点 (2)1.2.2钛合金的分类 (2)1.3钛合金的应用与发展 (3)1.3.1国内外钛合金的发展动向 (3)1.4钛合金的组织与性能 (4)1.4.1 TC4合金的组织 (4)1.4.2 TC4的基本性能 (5)1.4.3 TC4合金的基本相组成 (6)1.5研究本课题的背景、目的及意义 (6)1.5.1课题背景 (6)1.5.2课题的目的及意义 (7)1.6本实验研究的主要内容 (7)2 实验方案及过程 (9)2.1实验材料及化学成分 (9)2.2实验方案 (9)2.3热处理加热温度及保温时间的确定 (9)2.4材料的热处理工艺 (10)2.5力学性能测试 (10)2.5.1拉伸试验 (10)2.5.2冲击试验 (11)2.5.3硬度试验 (12)2.6组织及其形貌观察 (12)2.7相比例的计算 (13)2..8XRD物相分析 (13)3 实验结果与分析 (15)3.1不同加热保温时间冲击试验结果及分析 (15)3.2不同加热保温时间硬度变化结果及分析 (16)3.3不同加热保温时间拉伸试验结果及分析 (16)3.4试样的显微组织观察 (17)3.4.1不同保温时间实验材料的金相组织及物相分析 (17)3.5不用保温时间实验材料的相比测定结果 (20)4 结论 (21)参考文献 (22)致谢 (25)毕业设计（论文）知识产权声明 (26)毕业设计（论文）独创性声明 (27)1 绪论1.1钛的基本性质1.1.1钛的物理性能钛的工业应用的矿物主要有钛铁矿（FeTiO3）、金红石（TiO2）及白钛矿（CaTiO3）等，在自然界分布广泛，地壳中的钛以结构金属排列仅次于铝、铁、镁位居第四，按元素排列，钛元素在地壳中的丰度占第9位。

钛合金tc4的热处理

钛合金tc4的热处理：退火、淬火时效、化学热处理退火用于各种钛合金，是纯钛和α型钛合金的唯一热处理方式淬火时效：用于α+β、α+化合物和亚稳定β型钛合金。

退火退火：消除应力，提高塑性及稳定组织。

工艺：去应力退火、再结晶退火、双重退火、等温退火和真空去氢退火等。

去应力退火：消除冷变形、铸造及焊接等工艺过程中产生的内应力，退火过程主要发生回复。

退火温度一般为450～650℃。

消除应力退火所需时间取决于工件厚度和残余应力大小。

完全退火：消除加工硬化、稳定组织和提高塑性。

这一过程主要发生再结晶，也称再结晶退火；同时也有α相、βm相在组成、形态和数量上的变化，大部分α和α+β钛合金都是在完全退火状态下使用。

退火温度介于再结晶温度和相变温度之间，如果超过Ts点，因形成粗大魏氏组织而使合金性能恶化。

α型和低浓度α+β型合金：退火温度为650～800℃，冷却方式采用空冷。

高浓度α+β型合金：要控制退火后的冷却速度，因冷却速度不同，会影响β相的转变方式，空冷后强度明显高于炉冷。

亚稳定β型合金：退火温度应在Tβ以上80～100℃，冷却采用快冷，慢冷使α相析出，降低塑性。

耐热钛合金：保证在高温及长期应力作用下组织及性能稳定，常用双重退火；第一次高温退火是使再结晶充分进行，并控制初生α相数量；第二次低温退火是使组织更接近于平衡状态。

β稳定元素含量较高的α+β型合金：用等温退火，这是因β相稳定性高，空冷不能使β相充分分解，而采用等温冷却，使β相完全转变。

真空退火：是消除氢脆的主要措施之一，氢在钛中的溶解析出过程是可逆的。

故可采用真空退火方法降低钛中的氢浓度。

退火温度为650～680℃，保温1～6 h，真空度应不低于1.33×10-1Pa。

β退火工艺：空冷后在粗大β晶粒上析出针状α，这种组织对应着较高断裂韧性和蠕变抗力，但使室温塑性降低。

淬火时效（强化热处理）⑴钛合金与钢铁强化机制的区别主要为：①钢淬火所得马氏体硬度高，强化效果大，回火使钢软化。

3d打印tc4合金热处理工艺

3D打印TC4合金热处理工艺主要包括以下几个步骤：
1. 打印制备：通过选区激光熔化技术（Selective Laser Melting，SLM）或其他增材制造技术，将TC4钛合金粉末逐层熔化并固化，制备出所需的3D打印构件。

2. 热处理前处理：在热处理之前，需要对3D打印的TC4合金构件进行必要的预处理，如去除支撑结构、抛光等，以消除打印过程中产生的应力、缺陷等。

3. 热处理：将预处理后的TC4合金构件进行热处理，通常包括以下两个阶段：
a. 固溶处理：将构件加热至较高温度（如1000-1050℃），并保持一定时间（如2-4小时），以使合金中的元素充分溶解，形成均匀的固溶体。

b. 时效处理：将构件加热至较低温度（如600-650℃），并保持一定时间（如4-8小时），以使合金中的元素重新析出，形成均匀的析出相，从而提高合金的力学性能。

4. 热处理工艺参数：热处理过程中的温度、保温时间等工艺参数对TC4合金的性能具有重要影响。

需要根据实际打印构件的尺寸、形状等因素，合理选择热处理工艺参数，以保证TC4合金构件的性能。

5. 热处理设备：热处理过程需要使用专业的热处理设备，如真空炉、气氛炉等，以保证热处理过程中温度、气氛等条件的控制。

通过以上3D打印TC4合金热处理工艺，可以获得具有优异性能的TC4合金构件，广泛应用于航空航天、生物医疗等领域。

淬火、时效温度对TC4钛合金组织和力学性能的影响

淬火、时效温度对TC4钛合金组织和力学性能的影响
TC4钛合金即Ti-6Al-4V，是一种应用最为广泛的钛合金，它在钛合金产品中占60%左右。

目前TC4钛合金在飞机上的应用一般都是退火件，而淬火+时效处理的钛合金应用较少，TC4合金的淬火+时效热处理可以提高合金的强度、塑性等力学性能，从而更能发挥钛合金的优越性。

研究人员通过对TC4合金进行不同温度的淬火、时效处理，探讨淬火和时效温度对其组织性能的影响，为某些飞机零件的生产提供组织和性能方面的依据。

试验所用的TC4合金为热轧棒料，经780℃×3h退火。

对退火后的材料进行不同工艺的淬火、时效处理。

确定TC4的相转变温度为980～1000℃。

淬火处理分为α+β两相区淬火（β相转变温度以下)及β相淬火（β相转变温度以上）。

本次试验选择α+β两相区淬火。

时效处理一般450～600℃温度范围内保温2～6h。

具此制定7种不同的淬火+时效热处理工艺，见下表。

用OL YMPUS金相显微镜观察热处理后试样的显微组织。

将热处理后的试样进行拉伸和冲击试验。

试验结果表明：
TC4合金在两相区淬火，随淬火温度升高，会有粗大的α相，时效后组织更粗大不均。

在淬火温度相同时，随时效温度升高，α相会聚集长大，从而使组织变得粗大。

随淬火温度升高，淬火+时效后合金强度先升高后降低，合金的塑性和冲击韧性随淬火温度升高而不断降低。

在淬火温度相同时，随时效温度升高，合金强度降低，塑性和冲击韧性先升高后降低。

tc4的热压温度

tc4的热压温度我们来介绍一下TC4合金的基本特性。

TC4合金主要由钛(Ti)、铝(Al)、钒(V)和铁(Fe)等元素组成，具有良好的高温强度和较好的可焊性。

它的强度和耐腐蚀性能优于纯钛，被广泛应用于航空航天、汽车制造、船舶建造等领域。

热压是一种通过高温和高压作用下的塑性变形来改善材料性能的加工方法。

热压温度是影响TC4合金热压效果的重要参数之一。

不同的热压温度将对TC4合金的力学性能、显微组织和耐腐蚀性能产生不同的影响。

我们来看热压温度对TC4合金的力学性能的影响。

研究表明，在一定范围内，热压温度的升高可以提高TC4合金的抗拉强度和屈服强度。

这是因为高温下，合金中的晶界扩散速率加快，晶粒生长得更快，晶粒尺寸变大，从而提高了合金的力学性能。

然而，当热压温度超过一定范围时，晶界扩散速率过快，晶粒长大过大，会导致晶界断裂和晶粒内部的夹杂物增多，降低了合金的力学性能。

热压温度还对TC4合金的显微组织产生影响。

显微组织是材料性能的重要因素之一。

研究发现，在适当的热压温度下，TC4合金的显微组织呈现出细小均匀的晶粒和良好的结晶度。

这是因为在高温下，合金中的晶粒生长迅速，晶界扩散速率加快，有利于晶粒的细化和结晶度的提高。

然而，当热压温度过高时，晶粒生长过大，晶界扩散速率过快，会导致晶粒的长大和晶界的断裂，从而影响合金的显微组织。

热压温度还对TC4合金的耐腐蚀性能有一定的影响。

研究发现，在一定范围内，热压温度的升高可以提高TC4合金的耐腐蚀性能。

这是因为高温下，合金中的晶界扩散速率加快，晶粒生长得更快，晶粒尺寸变大，从而提高了合金的耐腐蚀性能。

然而，当热压温度超过一定范围时，晶界扩散速率过快，晶粒长大过大，会导致晶界断裂和晶粒内部的夹杂物增多，降低了合金的耐腐蚀性能。

TC4合金的热压温度对其力学性能、显微组织和耐腐蚀性能有着重要的影响。

在实际应用中，需要根据具体要求选择适当的热压温度，以获得理想的性能。

此外，还需要注意控制热压温度的范围，避免超过合金的热稳定性范围，以免产生不良的影响。

温度对TC4钛合金的组织和性能的影响

温度对TC4钛合金的组织和性能的影响房永强,杨军红,郑晓斐(西部金属材料股份有限公司,陕西西安710201)[摘　要]本文研究了温度对TC4钛合金微观组织㊁热学性能及力学性能的变化㊂研究发现随温度的增加,热导率㊁热容㊁线膨胀系数增加㊂并且,研究发现在相同的温度范围内,膨胀系数与热容之间有几乎相同的增长量以及相似的变化趋势㊂同时,研究发现TC4钛合金的抗拉强度Rm 及规定塑性延伸强度Rp 0.2随着温度的升高而降低趋势基本一致㊂并且,本文分析了该变化的原因㊂[关键词]温度;TC4钛合金;微观组织;性能[中图分类号]TG146.23 [文献标志码]B [文章编号]1003-8884(2018)05-0022-040　引言Ti -6Al -4V(TC4)钛合金是一种典型α+β两相钛合金,其在航空航天㊁军事等大型结构领域有着广泛应用㊂在航空航天领域中,TC4钛合金能占到钛材总量的85%以上[1-2]㊂研究表明,当温度超过350℃时,TC4钛合金的塑性㊁韧性等性能会发生较大变化㊂合金的性能很大程度上依赖于合金热处理制度及其所对应的不同微观组织[2-4]㊂因此,研究温度对TC4合金的组织性能的影响具有重要意义㊂1　试验材料及方法试验用材料是牌号TC4钛合金㊂材料规格分别为Φ16mm㊁Φ21mm 和30mm ×80mm ×L ㊂热处理制度为780℃/1.5h ㊃AC㊂热物理性能分别在导热仪㊁耐驰热膨胀仪㊁耐驰DTA 等设备进行测试㊂拉伸试验在Instron 万能试验机上进行㊂试验过程中执行 FWS*材料力学性能数据获取工作质量控制要求”规定的检测标准,完成TC4钛合金的物理性能㊁弹性参数㊁力学性能等测试㊂2　试验结果及分析2.1　温度对热学性能的影响(1)热导率变化表1和图1分别显示的是不同温度下TC4合金棒材的热导率数据及随温度的变化趋势㊂由表1可以看出,随着温度从20℃增加至900℃,合金的热导率从6.2W /m ㊃k℃增加到19.2W /m ㊃k℃,增加了210%㊂对于合金而言,其内部含有大量的自由电子,而大量的自由电子的运动可导致合金导热㊂然而,电子在运动过程中会受到热运动的原子和各种晶格缺陷的阻挡,从而形成热阻㊂对于合金而言,由于异类原子的作用,缺陷热阻占主导地位㊂研究表明,缺陷热阻随着温度的增加依T -1的规律下降㊂因此,随温度的增加,热阻降低,进而致使热导率,见图1㊂表1　不同温度下TC4合金棒材的热导率θ/℃20100200300400500600700800900λ/(W ㊃m -1㊃k℃)6.27.08.29.510.912.414.215.917.719.2[收稿日期]2018-05-26[作者简介]房永强(1984-),男,陕西延长人,工程师,大学本科,主要从事金属材料物理性能检测工作㊂ (2)比热容变化表2和图2分别显示的是不同温度下TC4合金棒材的比热容数值和随温度的变化趋势㊂由图表可以看出,随着温度从100℃增加至900℃时,热容也随之增加,从0.529J /g ㊃℃增加到0.678J /g ㊃℃,增加量为28%㊂从本文的数据可以看出,TC4合金的热容呈现出线性增加的规律㊂TC4合金的熔点约1660℃,可见加热并未导致材料发生熔化㊂然而本试验所得的热容数据并不符合德拜所发现的与温度呈T 3的规律[5],这可能是由于TC4合金在加热过程22图1　不同温度TC4合金棒材的热导率随温度的变化图　中物相比例发生变化的缘故,具体可参见的金相图㊂图2　不同温度TC4合金棒材的比热容随温度的变化图表2　不同温度TC4合金棒材的比热容θ/℃100200300400500600700800900 C/(J㊃g-1㊃℃)0.5290.5480.5660.5850.6040.6220.6410.6600.678 (3)线膨胀系数由表3可知,随着温度从100℃增加至800℃时,线膨胀系数也随之增加,从8.7×10-6/℃增加到10.5×10-6/℃,增加量为21%㊂而由表2可知,当温度从100℃增加至800℃时,比热容增加了25%㊂根据格律乃森定律,膨胀系数对温度的变化趋势与热容对温度的变化趋势相同,即呈现出正比例关系[5]:α=rC V3K0V(1)因此,在相同的温度范围内,膨胀系数与热容之间有几乎相同的增长量以及相似的变化趋势㊂表3　不同温度TC4合金棒材的线膨胀系数θ/℃100200300400500600700800α/10-6/℃8.79.09.39.69.81010.310.5图3　不同温度TC4合金棒材的线膨胀系数随温度的变化图2.2　温度对力学性能的影响(1)抗拉性能为满足航空发动机能在高温下工作的要求,研发具有较强高温性能的合金十分重要㊂一般通过对TC4合金进行单轴拉伸㊁压缩和扭转,是三种研究TC4合金高温塑性变形行为的常用方法㊂其中,高温拉伸试验应用最广泛㊁最简便的方法之一[6]㊂表4显示的是在20℃㊁100℃㊁200℃㊁300℃㊁400℃㊁450℃下得到的TC4合金棒材的拉伸性能,包括抗拉强度Rm㊁规定塑性延伸强度Rp0.2,断后伸长率A 及断面收缩率Z㊂由表可知抗拉强度及规定塑性延伸强度随温度的升高明显降低,抗拉强度从1013 MPa降至682MPa,规定塑性延伸强度则由957MPa 降至553MPa,而断后伸长率未发生较大变化,断面收缩率Z有明显的增长,从室温至450℃增长了14%㊂通过图5可看出,TC4钛合金的抗拉强度Rm 以及规定塑性延伸强度Rp0.2随着温度的升高而降低,二者变化趋势基本一致㊂然而,从图5可直观地看出,两者下降的速度随温度升高而降低㊂主要原因可以归纳为[2-3]:在高温下,TC4钛合金的变形机制是位错滑移是主导型的㊂在常温下,位错在运动过程中会受到来自于位错㊁晶界㊁夹杂等缺陷的阻32碍,如果所提供的外力不是足够的大,则TC4钛合金的变形将会因为位错受阻而无法进行,所以其室温强度很高㊂然而,随着温度的增加,原子之间的结合力降低,即原子的活动能力增强,同时,位错所受到的阻力将会降低,进而开动变形所需要的外加应力也随之降低㊂因此,在外界应力较小的情况下,材料就能发生变形,所以,TC4钛合金的高温强度较低㊂其次,随着温度的升高,TC4钛合金更容易发生动态再结晶㊂研究表明,金属材料的动态回复再结晶能力增强,其软化作用也会增强㊂再次,TC4钛合金是α+β两相钛合金㊂随着温度升高,将会发生α相向β相转变㊂由于较软的β相的含量增多,材料的变形能力降低㊂综上,主要是因为这三种原因导致了材料的强度下降㊂表4　TC4合金棒材室温和高温拉伸性能取样方向品种状态规格(d /mm)θ/℃Rm /MPa Rp 0.2/MPa A /%Z /%20101395715441009058081749纵向棒材退火Φ162008057071853300733610185540070557317564506825531758图4　TC4合金棒材室温和高温的拉伸应力-应变曲线图5　TC4钛合金拉伸性能(Rm ,Rp 0.2)与温度的关系 (2)泊松比表5显示的是不同温度下TC4合金棒材的泊松比值㊂由表可知,随着温度的升高,泊松比μ从0.294增加至0.31㊂一般而言,泊松比μ能够在一定程度上反应材料的强韧性,泊松比越大,材料的韧性越好㊂从表中数据可知,随着温度增加,材料的韧性是有一定提高㊂表5　不同温度TC4合金棒材的泊松比品种棒材规格,d /mm16θ/℃17100200300400450μ0.2940.290.30.30.310.312.3　温度对微观组织的影响研究表明,温度对TC4钛合金微观组织的影响主要有两方面[7]:一是温度对回复再结晶能力的影响㊂研究表明,温度增加导致原子迁移率增加,即导致扩散能力增强,进而使得回复程度变大,而材料内部的畸变能相应减少㊂这种情况下,再结晶所需的驱动力将会降低㊂二是温度对形核率的影响㊂一般而言,温度升高会导致晶界的迁移能力变大,进而发生快速再结晶,即再结晶的形核率及界迁移率变快㊂微观组织是影响材料力学性能的重要因素,因此为了探明TC4钛合金在高温拉伸时微观组织的变化,分别对铸态及退火态的样品进行了金相观察㊂图6左图为铸态TC4合金的金相组织图,右图为退火态42TC4合金的金相组织图㊂可以看出,随着温度的增加,TC4合金从双态组织更加倾向于向等轴组织转变,且组织更加的均匀,晶粒更加细小㊂右图的等轴组织主要特征是转变组织与初生等轴相两者均匀分布㊂该组织具有塑性好,但强度较低,与力学性能测试结果相符合㊂图6　TC4合金的金相组织图[参考文献][1]Vanderhasten M,Rabet L,Verlinden B,Ti -6Al -4V:Deformation map and modelisation of tensile behavior[J].Materials and Design,2008,29(6):1090-1098.[2]周姝.特殊温度环境下合金金属材料的力学性能研究[D].天津:中国民航大学,2016.[3]谭玉全.热处理对TC4钛合金组织㊁性能的影响及残余应力消除方法的研究[D].重庆:重庆大学,2016.[4]Boyer R R.Design properties of a high⁃strength titaniumalloys Ti -10V -2Fe -3Al [J].Journal of Metal,1980,32(3):61-65.[5]田莳.材料物理性能[M].北京:北京航天航空大学出版社,2004.[6]王德尊.金属力学性能[M].哈尔滨:哈尔滨工业大学出版社,1993.[7]金明月.细晶TC4钛合金高温拉伸变形行为研究[D].哈尔滨:哈尔滨工业大学,2006.Effect of Temperature on the Microstructure andProperties of TC4Titanium AlloyFANG Yong⁃qiang,YANG Jun⁃hong,ZHENG Xiao⁃feiAbstract :The changes of temperature on microstructure,thermal properties and mechanical properties of TC4titanium alloy are studied in this paper.It is found that the coefficient of thermal conductivity,heat capacity and linear expansion increases with the increase of temperature.Moreover,it is found that in the same temperature range,the expansion coefficient and the heat capacity have almost the same increasing amount and similar changing trend.At the same time,it is found that the tensile strength Rm and the yield strength Rp 0.2of TC4titanium alloy decrease with the increase of temperature,and the trend of the two changes is basically the same.In addition,the paper analyzes the reasons for the change.Key words :temperature;TC4titanium alloy;microstructure;property52。

tc4热膨胀系数

tc4热膨胀系数TC4热膨胀系数：探究钛合金在热膨胀方面的特性TC4钛合金因其高强度、耐腐蚀等优异特性，被广泛应用于各个领域。

在实际应用过程中，钛合金的热膨胀系数也是一个非常重要的指标。

那么，TC4热膨胀系数具体是多少？又有哪些因素会影响其数值呢？我们来了解一下热膨胀系数的概念。

热膨胀系数是材料在温度变化时长度、面积、体积的变化比例与初态的比值。

一般来说，当温度升高时，材料的长度、面积和体积会发生变化，这种变化就是热膨胀。

而热膨胀系数就是衡量这种变化程度的指标。

单位通常为10^-6/℃。

TC4钛合金的热膨胀系数大约在8.6-9.8×10^-6/℃之间。

这个数值相对比较稳定，而且与温度的变化关系也比较明显。

从温度的角度来看，TC4钛合金的热膨胀系数会随着温度的升高而增大。

这是因为当温度升高时，材料的分子会变得更加活跃，导致原子之间的距离增加，从而使材料的长度、面积和体积发生变化。

除了温度，TC4钛合金的热膨胀系数还受到其他因素的影响。

首先，材料的晶体结构和组织结构也会对热膨胀系数产生影响。

一般来说，晶体结构越紧密、组织结构越均匀的材料，其热膨胀系数也会越小。

其次，材料的加工工艺也会对热膨胀系数产生影响。

如果加工不当或者材料内部存在缺陷，会导致热膨胀系数的变化。

在实际应用中，TC4钛合金的热膨胀系数具有一定的意义。

例如，在高温环境下，材料的热膨胀系数会影响到结构的稳定性，因此需要对此进行考虑。

此外，在某些高精度领域，如光学仪器、天文仪器等，材料的热膨胀系数也是一个重要的指标。

TC4钛合金的热膨胀系数是一个非常重要的指标，其数值和变化规律会受到多种因素的影响。

在实际应用中，需要对其进行仔细的考虑和分析，以保证材料的性能和稳定性。

加热温度对TC4钛合金的空冷组织及热疲劳抗力的影响

第18卷　第3期1997年7月宇　航　学　报JOU RNAL OF AST RONAUT ICE Vo l.18N o.3Jul.1997本文于1995年8月25日收到加热温度对TC 4钛合金的空冷组织及热疲劳抗力的影响耿洪滨　何世禹　雷廷权　王华彬(哈尔滨工业大学材料科学与工程学院・哈尔滨・150001) 摘　要　对经不同温度加热随后空冷的T C4钛合金在-196～350℃范围内进行了外约束型热疲劳试验。

结果表明:经单相区加热的合金,其热疲劳裂纹易于沿原相晶界处萌生,以穿晶的方式扩展,对热疲劳裂纹萌生抗力较低。

而经950℃加热的合金,其热疲劳裂纹易于沿初生相与基体(条形的 + 相)的界面处萌生,裂纹易于切过条形的 + 相扩展,其热疲劳裂纹萌生抗力最高。

经900℃加热的合金,其热疲劳裂纹易于沿初生相与基体的界面处萌生并沿其扩展,合金的热疲劳裂纹萌生抗力也较低。

主题词　钛合金　热疲劳　显微组织EFFECT OF HEATING TEMPERATURE ON THEAIR COOLED MICROSTRUCTURE ANDTHERMAL FATIGUE RESISTANCE OF TC4ALLOYGeng Hongbin He Shiyu Lei T ing quan Wang Huabin(Sch ool of M aterials an d En gineering Har bin In stitute of T ech nology ・Harbin ・150001) Abstract T he outer -co nstr aint thermal fat igue t est s bet ween -196℃and 350℃wer e per-for med o n T C4allo y.T he effect of heat temperat ur e on the thermal fatig ue behav ior of T C4al-lo y w as inv estig ated .T he result s show t hat ther mal fatigue cr acks init iate mainly a lo ng pr io r be-ta g rain boundaries fo r t he a lloy heat ed at abov e the t ransus,and pro pa gate by tr ansgr anularfra ct ur e.T he cr acks initia te alo ng the inter face betw een primary a nd transfor med fo r the al-lo ys heated at 950℃,and pr o pag ate by tr ansg ranular transfor med .T he cr acks initiate andpro pag ate a lo ng t he inter face between pr imar y and tr ansfo rmed for the alloy heated at900℃,T he thermal fatig ue cr ack initiation resistance of the alloy s heated at 1020℃、983℃and900℃is low er ,that of the alloy heated a t 950℃is the highest.Key words T itanium alloy T hermal fatigue M icr ostr ucture钛合金有较高的比强度和热强性,被广泛应用于航空航天领域[1]。

TC4钛合金板材高温热拉伸性能的研究

2019年11期众创空间科技创新与应用Technology Innovation and ApplicationTC4钛合金板材高温热拉伸性能的研究*丁嘉健，刘家和，杨展铭，席彬彬，邓沛然，邵威（上海工程技术大学材料工程学院，上海201620）TC4钛合金是一种（α+β）型钛合金，其综合性能优良，常作为重要零部件应用于航空、航天等领域[1-2]。

在钛合金的应用中，板料成形尤其是薄板成形一直是成形领域的难点。

钛合金材料的屈强比高，板材室温下塑性变形范围窄小，成形困难，回弹严重，薄板成形的难度更大，所以一般需要采用热成形加工[3-5]。

国外学者对TC4钛合金板料在高温下深拉深的失效和成形性进行了研究，发现失效部位发生在成形零件的颈部和壁部，同时指出钛合金很难在室温到150℃范围内拉深，最大拉深比在400℃下达到1.8，但是仍然比其他结构的合金小，受设备因素，该研究未能使研究温度提高到400℃以上，所以钛合金的高温成形性能以及失效类型并未得到更充分的研究，更高温度条件下的钛合金板料热成形性能值得期待。

本课题通过在更高温度条件下进行材料的热拉伸研究，以期掌握材料的热成型的温度范围，为实际生产和科学研究提供参考。

1实验1.1实验材料实验材料采用高强度TC4钛合金板料，厚度为0.8mm 。

室温下抗拉强度1100MPa 左右，延伸率δ5为10%。

化学成分见表1。

1.2实验设备及方法实验用式样尺寸具体参数如图1所示，使用的设备为Gleeble-3800热力模拟压力机。

Gleeble 热力模拟试验机是一种物理模拟试验装置，在物理模拟中利用小试样在试验装置上再现材料在制备或热加工过程中的受热或同时受热与受力的物理过程，充分而精确地揭示材料在热加工过摘要：采用了Gleeble 3800热模拟机，对TC4钛合金进行了等温拉伸实验，研究了TC4钛合金在温度为20℃，300℃，600℃，700℃，800℃，应变速率在0.004s -1条件下的高温拉伸变形情况。

钛合金的热处理及其对组织的影响

钛合金的热处理及其对组织的影响
钛合金的热处理是一种方法，通过控制合金的加热温度、持续时间和冷却速度，可以改变钛合金的组织结构和性能。

常见的热处理方法包括固溶退火、时效处理等。

固溶退火是将钛合金加热至固溶温度以上并保持一段时间，以促进固溶体内的杂质元素和合金元素相溶。

固溶退火后，通过快速冷却可以实现快速淬火，从而形成细小的固溶体晶粒，提高合金的强度、硬度和耐久性。

时效处理是将已经固溶退火的钛合金，再次加热至适当的温度和时间范围内，促进固溶体内的杂质元素和合金元素的再结合，形成一种新的合金，从而提高钛合金的抗拉强度、延展性等性能。

钛合金的热处理对其组织的影响主要是改变其晶粒大小、相数量、相分布和相组成等因素，进而改变其力学性能和化学性能。

此外，适当的热处理能够去除钛合金的内部应力，提高其强度和耐腐蚀性能。

总之，钛合金的热处理是一种非常重要的工艺，可以改善其力学和化学性能，从而广泛应用于航空航天、船舶、化工、生物医学和汽车等领域。

热处理工艺对TC4钛合金组织及性能的影响

101科学技术Science and technology热处理工艺对TC4钛合金组织及性能的影响孟利军1，杨娇妮2，苟曼曼1（1.西安汉唐分析检测有限公司，陕西西安 710201；2.西安市轨道交通集团有限公司运营分公司，陕西西安 710018）摘要：当前随着我国科学技术水平的不断提升，在航空装备的制造过程中，钛合金已经成为了非常重要的原材料。

因为钛合金及钛元素具有强度高而且密度低的特点，所以无论是在抗冲击性能、耐腐蚀性能还是耐热性能等方面，都优于其他的合金材料，并且在飞机上使用钛合金材料，还能够利用复合材料的电化学相容性较好的特点，进而保证我国航空航天水平得到更好的提升，同时，在武器制作的过程中钛合金，也成为了衡量其先进性的重要指标，因此，探究不同处理工艺对钛合金组织及性能的影响具有非常重要的意义。

基于此，本文通过分析热处理工艺对TC4碳合金组织及性能的影响，探究如何通过对工艺流程进行控制提高钛合金材料的使用性能。

关键词：热处理工艺；TC4钛合金；组织；性能；影响中图分类号：TG166.5 文献标识码：A 文章编号：11-5004（2021）03-0101-2收稿日期：2021-02作者简介：孟利军，男，生于1988年，汉族，山西吕梁人，硕士研究生，助理工程师，研究方向：钛合金材料的力学、物理性能与化学成分、组织、结构和热处理制度的关系。

在使用热处理工艺以后，钛合金的组织结构以及使用性能等都会发生一定的变化，所以探究热处理工艺对其性能及组织产生的影响，不仅可以提高钛合金原材料的使用性能，还能够通过对其原理的探究，使我国航空航天及军事方面具有更好的发展。

通过初步探究可以表明，冷却的速度可能会对钛合金组织的转变起到一定的作用，并且速度越快其转变的方式由原子扩散为马氏体转变，主导地位越发明显。

同时从微观角度进行分析，不同的热处理工艺也会对其组织结构以及使用的性能产生一定的影响。

尤其是钛合金的力学性能方面，会随着热处理工艺流程的进行而发生一定的转变[1]。

3d打印tc4合金热处理工艺

3d打印tc4合金热处理工艺TC4合金是一种的钛合金，由钛和铝、钒等元素组成。

在3D打印中，TC4合金被广泛应用于制造高性能的零部件和复杂的组件。

然而，在3D打印后，TC4合金需要经过热处理工艺来提高其力学性能和耐腐蚀性。

下面是关于TC4合金热处理工艺的详细解释。

首先，对于TC4合金的热处理工艺，我们可以分为固溶处理和时效处理两个阶段。

固溶处理主要是为了提高材料的延展性和塑性，而时效处理则是为了增加材料的强度和硬度。

固溶处理是将TC4合金加热至固溶温度，在保持一定时间的条件下进行加热处理。

一般来说，固溶温度为940-980摄氏度，保温时间为1-2小时。

固溶处理的目的是将合金中的α相（αphase）完全溶解，使其均匀分布在β相（βphase）中。

这样可以消除合金内部的热处理缺陷，提高材料的延展性和塑性。

时效处理是在固溶处理后，将TC4合金冷却至室温，然后重新加热到低于固溶温度但高于室温的温度进行加热处理。

时效处理的时间和温度根据具体要求而定，一般为几个小时到几十个小时，温度为250-500摄氏度。

时效处理的目的是使合金中的α相重新析出，形成细小均匀的颗粒。

这些颗粒可以有效地阻碍位错运动，增加材料的强度和硬度。

在进行固溶和时效处理之前，预处理也是非常重要的一个环节。

预处理包括去除打印支撑结构、研磨、清洗等步骤，以保证TC4合金的表面光洁度和干净度。

这是为了避免在热处理过程中出现不必要的氧化、脱分层等问题。

除了预处理外，对于TC4合金的热处理过程中，还需要注意加热速率和冷却速率。

加热速率应适中，避免过快加热导致组织不均匀，引起微裂纹和变形等问题。

冷却速率也要适中，避免过快冷却导致应力集中、变异等问题。

总结起来，TC4合金的热处理工艺包括固溶处理和时效处理两个阶段。

固溶处理是将合金加热至固溶温度，保温一段时间，目的是使α相溶解于β相中，提高材料的延展性和塑性；时效处理是在固溶处理后，重新加热至低于固溶温度但高于室温的温度，保温一段时间，使α相重新析出，增加材料的强度和硬度。

热处理温度对等轴初晶TC4钛合金组织及性能的影响_包春玲

收稿日期：２０１２-０４-０５收到初稿，２０１２-０５-１８收到修订稿。作者简介：包春玲（１９８０-），女，蒙古族，工程师，硕士，主要从事钛合金铸造工艺设计工作。Ｅ－ｍａｉｌ：ｂａｏｃｈｕｎｌｉｎｇ０３２３＠１２６．ｃｏｍ
铸造
包春玲等：热处理温度对等轴初晶ＴＣ４钛合金组织及性能的影响
·９２３ ·
Ｔｉ－６Ａｌ－４Ｖ合金属于α＋β型钛合金，具有比强度高、耐腐蚀性好、热稳定性好等优点，被广泛应用于航空、航天领域制造飞机及导弹上的各种零件［１］。航空关键部件的发展对ＴＣ４钛合金的性能提出了较高的要求，而ＴＣ４钛合金的性能与其组织结构密切相关。ＴＣ４钛合金由α和β两相组成，低温型的α相具有密排六方点阵结构，高温型的β相具有体心立方点阵结构。两相的数量比例、性质、形态，在不同的加工工艺和热处理制度下是很不相同的［２-３］。为确保两相钛合金中具有最好的综合力学性能，应该将显微组织中初生α相含量控制在一定范围内，适当地控制等轴初生α相和次生片状α相（β转变组织）的相对含量，可以调整拉伸塑性、疲劳强度和高温持久、蠕变强度之间的关系。在热加工过程中形成的显微组织一般不能通过热处理来改善，控制初生α相含量最有效的途径是限制最终热变形前的加热温度。对于初生α相（如等轴组织）含量过多的半成品，则可以通过在相变点下通过热处理调控其组织形态。而目前针对双相钛合金的组织结构演变的研究大多集中于冷却过程中β相向α相的转变方面［４-７］，即高温
图１初始等轴组织Ｆｉｇ．１Ｐｒｉｍａｒｙｅｑｕｉａｘｅｄｍｉｃｒｏｓｔｒｕｃｔｕｒｅ
９９０和１０１０ ℃，保温３０ｍｉｎ后空冷至室温。将经过不同热处理的试样经线切割制成金相样品，腐蚀剂选用５％ＨＦ水溶液，使用光学显微镜观察显微组织。同时热处理后的试样加工成如图２所示的准１０ｍｍ×１２６ｍｍ的拉伸试样，在万能电子拉伸试验机上进行拉伸力学性能试验。

钛合金TC4锻造工艺研究

钛合金TC4锻造工艺研究发布时间：2023-02-20T06:05:48.216Z 来源：《建筑实践》2022年10月19期作者：刘飞任辉刘艳春[导读] 钛合金具有质量轻、比强度高、耐热性好、抗腐蚀性好等优点刘飞任辉刘艳春内蒙古北方重工业集团有限公司内蒙古包头市 014030摘要：钛合金具有质量轻、比强度高、耐热性好、抗腐蚀性好等优点，在国防军工和国民经济中被广泛应用。

但在锻件生产过程中，由于TC4材料组织在变形过程中对变形温度和变形程度极为敏感，容易出现大批量高低倍组织不合格的现象，进而影响钛合金材料的塑性和高温强度，这些不合格组织如粗大晶粒、魏氏组织等对于宇航军工产品来说是致命的隐，因此近些年来有效控制TC4锻件的组织成为研究热点。

本文主要对钛合金TC4锻造工艺进行了简单的探讨，以供相关人员参考。

关键词：TC4钛合金；锻造；工艺研究引言随着塑性成形加工技术的不断发展，市场对锻件产品质量要求不断提高，了解和掌握生产加工工艺对产品质量的影响，并通过控制工艺参数来提高产品质量是非常重要的。

其中，锻造是塑性变形中的一种代表性工艺，通过对锻件进行反复的镦粗拔长使锻件产生较大的变形、累积较大应变，主要目的是细化晶粒、消除锻件内部缺陷、提高锻件性能，总体上使合金材料的组织性能得到改善，并且锻件的内部组织、力学性能和服役寿命均超过了铸件。

然而锻件在锻造过程中容易产生裂纹并影响锻件的合格率，而损伤值的大小是衡量锻件塑性变形过程中裂纹出现几率的指标，当锻件损伤值达到临界值时裂纹萌生。

因此，了解不同锻造工艺参数下的损伤值，对保证锻件成形质量、提升锻件在服役期间的可靠性具有重要意义。

1、TC4钛合金的概述钛合金TC4材料的组成为Ti-6Al-4V，属于(α+β)型钛合金，具有良好的综合力学机械性能。

（1）钛合金的热导率低。

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。

（2）钛合金的弹性模量较低。

tc4钛合金固溶时效处理标准

题目：tc4钛合金固溶时效处理标准内容：1. 介绍1.1 tc4钛合金是一种重要的结构材料，在航空航天、汽车、船舶等领域有广泛的应用。

1.2 固溶时效处理是tc4钛合金的一种重要工艺，可显著改善合金的力学性能和耐蚀性能。

2. 固溶时效处理的原理2.1 固溶处理是将合金加热至固溶温度，使合金中的固溶体中的合金元素溶解在固溶体基体中。

2.2 时效处理是在固溶处理后，通过适当的时效工艺使固溶体中的元素重新析出形成弥散相，从而提高合金的强度和硬度。

3. tc4钛合金固溶时效处理标准3.1 固溶处理温度：通常为980°C～1000°C，保温时间为1～4小时。

3.2 预时效处理：在固溶处理前进行预时效处理，可显著提高固溶合金的强度和韧性。

3.3 时效处理：固溶处理后立即进行时效处理，时效温度通常为480°C～550°C，时效时间为4～8小时。

4. tc4钛合金固溶时效处理的应用4.1 航空发动机零部件：tc4钛合金经过固溶时效处理后，可以获得良好的高温强度和抗疲劳性能，适用于航空发动机零部件。

4.2 航空航天器构件：固溶时效处理后的tc4钛合金具有较高的强度和耐蚀性，适用于航空航天器的结构构件。

5. 结论5.1 tc4钛合金固溶时效处理是提高合金性能的重要工艺。

5.2 符合标准的固溶时效处理可以提高tc4钛合金的强度、硬度和耐蚀性，适用于各种工程领域。

结尾：希望该文章能够帮助读者了解tc4钛合金固溶时效处理的标准以及其在工程领域的应用，同时也希望在实际生产中能严格按照标准进行处理，保证产品的质量和性能。

6. tc4钛合金固溶时效处理工艺的优化6.1 固溶时效工艺参数的影响：固溶温度、保温时间、时效温度和时效时间是固溶时效处理的主要工艺参数，它们的选择直接影响着合金的性能。

6.2 工艺优化手段：通过对固溶时效工艺参数进行优化，可以进一步提高tc4钛合金的力学性能、疲劳性能和耐蚀性能。

TC4热处理

TC4（Ti-6Al-4V）的热处理钛合金中，TC4 是应用比较广泛的一种钛合金，通常它是在退火状态下使用。

对TC4 可进行消除应力退火、再结晶退火和固溶时效处理，退火后的组织是α 和β 两相共存，但β 相含量较少，约占有10%。

TC4 再结晶温度为750℃。

再结晶退火温度一般选在再结晶温度以上80~100℃（但在实际应用中，可视具体情况而定，如表5-26），再结晶退火后TC4 的组织是等轴α 相+β 相，综合性能良好。

但对TC4 的退火处理只是一种相稳定化处理，为了充分民掘其优良性能的潜力，则应进行强化处理。

TC4 合金的α+β/β 相转变温度为980~990℃，固溶处理温度一般选在α+β/β 转变温度以下40~100℃（视具体情况而定），因为在β 相区固溶处理所得到的粗大魏氏体组织虽具有持久强度高和断裂韧性高的优点，但拉伸塑性和疲劳强度均很低，而在α+β 相区固溶处理则无此缺点。

消除应力退火 550~650 30~240 空冷再结晶退火 750~800 60~120 空冷或随炉冷却至590℃后空冷真空退火 790~815固溶处理 850~950 30~60 水淬时效处理 480~560 4~8h 空冷时效处理是将固溶处理后的TC4 加热到中等温度，保持一定时间，随后空冷。

时效处理的目的是消除固溶处理所产生的对综合性能不利的α’相。

固溶处理所产生的淬火马氏体α’，在时效过程中发生迅速分解（相变相当复杂），使强度升高，对此有两种看法：1。

认为由于α’分解出α+β，分解产物的弥散强化作用使TC4 强度升高。

2.认为在时效过程中，β 相分解形成ω 相，造成TC4 强化。

随着时效的进行，强度降低，对此现象也有两种不同的观点：1．β 相的聚集使强度降低（与上述1 对应）。

2．ω 相的分解为一软化过程（与上述2 对应）。

时效温度和时间的选择要以获得最好的综合性能为准。

在推荐的固溶及时效范围内，最好通过时效硬化曲线来确定最佳工艺（如图5-28 所示。