不同热处理制度对钛_钢复合板的影响_王小华
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。
热处理工艺对钛合金材料的力学性能和耐热性的改善
热处理工艺对钛合金材料的力学性能和耐热性的改善钛合金是一种重要的结构材料,在航空航天、船舶制造、汽车工业等领域得到广泛应用。
然而,钛合金在工程应用中经常需要具备较高的力学性能和耐热性,这就需要通过热处理工艺对钛合金材料进行改善。
热处理工艺主要包括固溶处理、时效处理和等温处理等。
其中,固溶处理是将钛合金材料加热至固溶温度,保持一定时间后迅速冷却。
通过固溶处理可以促进钛合金中的析出相的溶解并加入固溶元素,从而提高材料的强度和硬度。
此外,固溶处理还能使晶界弥散相细化,提高材料的韧性。
固溶处理是提高钛合金强度和硬度的常用工艺,可以增强材料的抗拉强度、屈服强度和硬度。
然而,固溶处理对钛合金的耐热性改善效果较差。
为了提高钛合金的耐热性,可以采用时效处理工艺。
时效处理是在固溶处理后将钛合金材料再加热到一定温度并保温一定时间后再迅速冷却。
时效处理能够使钛合金中的析出相细化、弥散,形成更为稳定的晶间相,从而提高材料的抗氧化性和耐热性。
此外,时效处理也能减少钛合金中的残余应力,提高材料的疲劳寿命。
通过时效处理,可以使钛合金的耐热性得到显著改善,提高材料的工作温度。
除了固溶处理和时效处理,等温处理也是一种常用的热处理工艺。
等温处理是将钛合金材料加热到等温温度,在此温度下保温一定时间后再迅速冷却。
等温处理主要用于细化和稳定钛合金材料的晶间相以及减少材料中的析出相。
通过等温处理,可以使钛合金的晶粒细化、弥散相均匀分布,提高材料的耐热性和力学性能。
综上所述,热处理工艺对钛合金材料的力学性能和耐热性有着显著的改善作用。
固溶处理能够提高钛合金的强度、硬度和韧性;时效处理能够提高钛合金的耐热性和抗氧化性,并减少残余应力;等温处理能够细化钛合金的晶粒、稳定晶间相,并提高材料的耐热性和力学性能。
因此,在钛合金工程应用中,合理选择和应用适当的热处理工艺,可以有效改善钛合金材料的力学性能和耐热性,提高材料的综合性能和工作温度范围,进一步拓展钛合金的应用领域。
热处理工艺对钛合金材料的组织和性能的优化
热处理工艺对钛合金材料的组织和性能的优化热处理工艺是钛合金材料制备过程中不可或缺的一部分,它可以对钛合金材料的组织和性能进行优化。
热处理工艺包括退火、固溶处理、时效处理等,通过控制温度和时间,可以改变钛合金材料的晶粒尺寸、相组成和相分布,从而提高其机械性能、耐腐蚀性能和疲劳寿命。
首先,热处理可以优化钛合金材料的晶粒尺寸。
钛合金材料的晶粒尺寸直接影响其力学性能。
晶粒尺寸越小,材料的强度和硬度就越高。
通过合理的退火处理,可以在钛合金材料中获得细小的等轴晶粒,这是因为在退火过程中,晶界内部的位错消失,晶胞重新排列,从而得到细小的晶粒。
此外,固溶处理也可以通过晶界速率控制和扩散过程,使晶粒尺寸得到细化。
晶粒细化后,钛合金材料的塑性和抗疲劳性能得到提高。
其次,热处理可以优化钛合金材料的相组成和相分布。
钛合金材料主要由α相和β相组成,不同的相含量和分布会直接影响其性能。
通过固溶处理,在高温条件下,将合金均匀加热至β相区,然后迅速冷却至室温,可以确保合金中的β相固溶。
这样可以降低钛合金材料的硬度和强度,提高其韧性和塑性。
另外,时效处理可以通过加热和保温过程,使β相转变为α相,进而优化合金的力学性能。
最后,热处理还可以优化钛合金材料的耐腐蚀性能。
钛合金具有良好的耐腐蚀性能,但在特定介质下,仍然会出现腐蚀现象。
通过热处理,可以改变钛合金材料表面的化学成分和结构,增加其耐腐蚀能力。
例如,在高温和氧气环境下,钛合金材料的表面会形成一层致密的氧化膜,这种氧化膜可以防止进一步的氧化和腐蚀。
此外,通过合金元素的添加和控制,也可以改善钛合金材料的耐腐蚀性能。
总之,热处理工艺是优化钛合金材料组织和性能的重要手段。
通过控制退火、固溶处理和时效处理的温度和时间,可以优化钛合金材料的晶粒尺寸、相组成和相分布,从而提高其机械性能、耐腐蚀性能和疲劳寿命。
随着对钛合金材料的研究深入,热处理工艺对其优化的重要性也越来越凸显。
在未来的发展中,热处理工艺将在钛合金材料制备中发挥更加重要的作用。
热处理工艺对钛合金材料的高温强度和耐腐蚀性的改善
热处理工艺对钛合金材料的高温强度和耐腐蚀性的改善热处理工艺是通过对材料进行加热和冷却等一系列工艺操作,改变材料的组织和性能。
钛合金作为一种重要的结构材料,在航空航天、船舶和化工等领域具有广泛的应用。
然而,钛合金材料在高温下容易发生蠕变、氧化和腐蚀等问题,这限制了其在高温环境下的使用。
而热处理工艺可以提高钛合金材料的高温强度和耐腐蚀性,使其更加适用于高温环境。
首先,热处理工艺可以改善钛合金材料的高温强度。
钛合金材料在高温下容易发生蠕变现象,导致结构变形和性能下降。
通过热处理工艺,可以提高钛合金材料的晶粒尺寸和晶界稳定性,减少晶界的滑移和增大晶界数量,从而提高其高温强度。
此外,热处理还可以使钛合金材料中的非金属夹杂物溶解,消除杂质对材料性能的影响,进一步提高高温强度。
其次,热处理工艺还可以提高钛合金材料的耐腐蚀性。
钛合金材料在高温环境下容易发生氧化和腐蚀现象,使其性能下降。
热处理工艺可以改变钛合金材料的组织和表面状态,形成致密的氧化膜,阻止氧、水和腐蚀介质的侵蚀,提高耐腐蚀性。
同时,热处理还可以通过改变材料的孔隙结构,增大材料的表面积和电化学活性,提高材料的防腐蚀性能。
此外,热处理工艺对钛合金材料的高温强度和耐腐蚀性的改善还与具体的热处理方式和工艺参数有关。
常用的热处理方法包括固溶处理、时效处理和热变形处理。
固溶处理可以使钛合金材料中的固溶体和析出物达到均匀分布,提高高温强度和耐腐蚀性。
时效处理可以通过在适当的温度和时间下调控析出物的尺寸和分布,进一步提高高温强度和耐腐蚀性。
热变形处理通过加热和变形等工艺操作,改变钛合金材料的晶粒结构和孔隙分布,提高高温强度和耐腐蚀性。
综上所述,热处理工艺对钛合金材料的高温强度和耐腐蚀性具有重要的改善作用。
通过热处理工艺,可以改变钛合金材料的组织和性能,提高其高温强度和耐腐蚀性。
然而,热处理工艺的具体参数和方式需要根据具体的材料和应用环境进行优化设计,以实现最佳的效果。
热处理对钛合金的高温强度和耐腐蚀性能的影响
热处理对钛合金的高温强度和耐腐蚀性能的影响钛合金作为一种优异的结构材料,具备高强度、轻量化以及耐腐蚀性好的特点,广泛应用于航空航天、化工、医疗等领域。
而热处理作为一种常见的表面改性方式,可以对钛合金的组织和性能进行调控,进而改善其高温强度和耐腐蚀性能。
本文将探讨热处理对钛合金的影响,并通过实验结果和理论分析进行验证。
一、钛合金的高温强度钛合金在高温下具有良好的力学性能,而热处理可以进一步提高其高温强度。
常见的热处理方法包括时效处理、固溶处理和淬火处理等。
其中,时效处理是通过控制合金在高温下的持续时间和冷却速度,使合金中的固溶相析出,形成细小的弥散相,从而提高合金的高温强度。
固溶处理则是将合金加热至固溶温度,然后迅速冷却,在此过程中合金的晶体结构发生变化,从而提高高温强度。
而淬火处理是将合金加热至高温,然后通过迅速冷却使其产生大量的位错和相变,提高合金的高温强度。
通过这些热处理方法,在合适的工艺参数下可以显著提高钛合金的高温强度。
二、热处理对钛合金耐腐蚀性能的影响钛合金具有优异的耐腐蚀性能,但在某些极端环境下,如高温、高腐蚀介质等条件下,仍会发生腐蚀。
而热处理可以改善钛合金的耐腐蚀性能,主要通过晶界的改性、内应力的释放和形成致密的氧化膜等方式实现。
首先,热处理可以使钛合金中晶界的分布更加均匀,晶界附近的元素成分更加稳定,从而减少了晶界的腐蚀倾向。
其次,热处理还可以释放钛合金中的内应力,使晶体结构更加稳定,减少了腐蚀产物的析出,进而提高了钛合金的耐腐蚀性能。
最后,通过合适的热处理工艺,可以在钛合金表面形成致密的氧化膜,这种氧化膜具有良好的耐腐蚀性能,可以阻挡腐蚀介质的侵蚀,提高钛合金的耐腐蚀性能。
实验结果表明,在合适的工艺参数下,热处理能够显著提高钛合金的高温强度和耐腐蚀性能。
通过对不同热处理工艺的比较,可以选择出最适合具体应用场景的热处理方法,以达到最佳的材料性能。
综上所述,热处理对钛合金的高温强度和耐腐蚀性能有着显著影响。
热处理工艺对钛合金材料的力学性能和抗腐蚀性的改善
热处理工艺对钛合金材料的力学性能和抗腐蚀性的改善钛合金是一种具有广泛应用前景的新材料,因其优异的力学性能、良好的抗腐蚀性能等优点,而在航空、航天、汽车、船舶等行业得到广泛的应用。
然而,在实际使用过程中,由于钛合金材料的特殊性质,其力学性能和抗腐蚀性不够理想,为了提高其综合性能,热处理工艺被广泛应用于钛合金材料制造过程中。
热处理工艺是通过改变材料的晶体结构和组织来改善材料的力学性能和抗腐蚀性能的方法。
对于钛合金材料而言,热处理工艺主要有两种,即固溶处理和时效处理。
固溶处理是将钛合金材料加热到固溶温度,使其合金元素溶解在钛基体中,然后迅速冷却。
这样可以有效地消除材料中的偏析和析出物,提高材料的均匀性和硬度。
时效处理是在固溶处理的基础上,将材料加热到较低的温度,保持一定的时间,使材料中的合金元素重新排列。
这样可以增大晶界相的数量和尺寸,提高材料的强度、塑性和韧性。
热处理工艺可以显著提高钛合金材料的力学性能。
首先,固溶处理可以提高材料的硬度和强度,同时还可以改善材料的韧性和塑性。
通过固溶处理,钛合金材料中的固溶度元素溶解在钛基体中,使其形成了固溶体溶液,进一步提高了材料的硬度和强度。
其次,时效处理可以进一步改善材料的力学性能,通过重新排列合金元素和细化晶界相的尺寸和数量,可以显著提高材料的强度、塑性和韧性。
此外,热处理工艺还可以改善材料的耐疲劳性能和抗冲击性能,提高材料的使用寿命。
除了力学性能的改善,热处理工艺还可以显著提高钛合金材料的抗腐蚀性能。
钛合金具有良好的耐腐蚀性能,但由于材料内部存在的过多的夹杂物、混入元素和析出物,容易形成电偶,从而导致钛合金材料发生腐蚀。
热处理工艺可以通过消除夹杂物、混入元素和析出物,使钛合金材料内部形成更为均匀和致密的晶体结构,从而提高其抗腐蚀性能。
总之,热处理工艺对钛合金材料的力学性能和抗腐蚀性能具有显著的改进作用。
通过固溶处理和时效处理,可以显著提高钛合金材料的硬度、强度、塑性和韧性,提高材料的耐疲劳性能和抗冲击性能。
热处理对钛合金材料的强化效果
热处理对钛合金材料的强化效果钛合金作为一种重要的结构材料,具有重量轻、强度高、耐腐蚀等优点,在航空航天、汽车制造、医疗设备等领域得到广泛应用。
然而,钛合金的高成本和低塑性等问题限制了其进一步的应用。
为了克服这些问题,热处理技术被广泛应用于钛合金材料中,以提高其性能和强度。
热处理是通过调整钛合金材料的晶格结构和相变行为,改善其力学性能的方法。
一般来说,热处理包括退火、固溶处理、时效处理等步骤。
不同的处理方法对钛合金材料的强化效果有不同的影响。
退火处理是一种常见的热处理方法,通过对钛合金材料进行加热和冷却,使其晶格结构发生变化,消除内部应力并提高材料的塑性。
钛合金经过退火处理后,晶体颗粒的尺寸变大,晶界的形状和分布也得到改善。
这些变化有助于提高材料的延展性和韧性,但强度会相应降低。
固溶处理是通过加热钛合金材料至固溶温度,使硬质相溶解于钛基体中,形成均匀的固溶体。
这种处理方法可以提高材料的强度和硬度。
通过固溶处理,钛合金的晶界和位错密度也得到了控制,进一步增强了材料的韧性。
然而,固溶处理需要严格控制温度和时间,以避免过度溶解或析出出现问题。
时效处理是将固溶处理后的钛合金材料进行加热处理,使有害相析出形成细小的弥散颗粒,从而提高材料的硬度和强度。
时效处理还可以改善钛合金的耐腐蚀性能和疲劳寿命。
不同的时效工艺和温度可以产生不同的析出相,进而影响材料的性能。
除了上述常用的热处理方法,还有一些特殊的处理方法也被应用于钛合金材料中。
例如,淬火处理可以通过快速冷却来提高钛合金的硬度和强度,但同时也会增加其脆性。
再结晶退火则可以改善材料的塑性和强韧性。
总之,热处理技术对钛合金材料的强化效果具有重要作用。
不同的热处理方法可以根据钛合金材料的具体需求和应用环境进行选择。
而正确的热处理参数和工艺控制则是确保钛合金材料性能提升的关键。
未来,随着热处理技术的不断创新和发展,钛合金材料的强化效果将会变得更加显著,进一步推动其在各个领域的广泛应用。
酸碱辅以热处理对钛表面生物活性的影响
备用 , 将 此 样 品标 记 为 Ac i d — Na OH。取 部分 上 述 样 品 分别加 热 到 4 5 0和 7 0 0 。 C, 样 品 分 别 标 记 为 Ac i d —
NaOH一 4 5 0℃ 、 Ac i d— Na OH- 7 0 0。 C。
面 的结构 、 化 学成 份等 可赋酸处 理 后 再 用 较 低 浓 度 碱 处
中图分 类号 : TG1 4 6 . 4
水 乙醇 和去 离子 水超声 清 洗 , 吹干备用 。
2 . 2 酸 碱 热 处 理 样 品
DOI : 1 0 . 3 9 6 9 / i . i s s n . 1 0 0 1 — 9 7 3 1 . 2 0 1 3 . 1 1 . 0 0 6
摘 要 : 利 用先酸后 碱 复合 处理钛 表 面 , 部 分 样 品加 热到 4 5 0和 7 0 0 ℃进行热处理, 在 钛 表 面获 得 不 同形 面 c a 抖浓度增 加 。浸入 过饱 和磷 酸盐溶 液时 , 局部 p H
值 升高 , 过饱和 度增加 , 促进 HA沉积 。然而 , 不 同温 度 下通过酸一 碱 两 步 处 理 在 钛表 面得 到 不 同 晶型 的 T i O。 表 面层 , 深入而 系统地研究不 同表 面形 貌对 钛表 面生 物 活性 的影 响及 活化机理分析则 较少 。 本 文利 用酸 碱 法 对钛 进 行 表 面 改 性 , 在 其 上 制备 出不 同形貌 和 晶 型 的氧 化 钛 薄膜 , 探 讨 酸 碱 处 理结 合
法l 8 。 ] 和化 学 法 l 1 。 , 通 过 表 面 改 性 的方 法 改 变 钛 表
用 6 3 . 6 ( 质量分数) 的硫 酸 ( H: S O ) 和 1 0 . 6 %
热处理对钛合金的影响
热处理对钛合金的影响钛合金是一种重要的结构材料,以其高强度、低密度和良好的耐腐蚀性而在航空航天、汽车、医疗和化工等领域得到广泛应用。
热处理是改变材料性能的一种关键工艺,对钛合金的影响也十分显著。
本文将探讨热处理对钛合金性能的影响,以及常用的热处理方法。
一、热处理的作用热处理是通过加热和冷却处理材料,以达到改善材料性能的目的。
对钛合金而言,热处理可以使其显微组织发生变化,进而改变其力学性能、耐腐蚀性和疲劳性能等。
热处理还可以消除材料内部的应力和缺陷,提高材料的可用性和稳定性。
二、常用的热处理方法1. 固溶处理固溶处理是将钛合金加热至固溶温度,使其中的合金元素溶解到固溶体中,然后迅速冷却以固定合金元素的固溶浓度。
固溶处理可以改善钛合金的塑性和可加工性,提高其强度和硬度。
然而,过长的固溶时间可能导致钛合金的晶界腐蚀敏感性增加。
2. 淬火处理淬火是将加热至高温的钛合金迅速冷却至室温,以形成的固溶体。
淬火处理可以提高钛合金的强度、硬度和耐磨性。
“淬火和回火”联合处理可以进一步提高钛合金的强度和韧性。
3. 回火处理回火是将淬火处理后的钛合金再次加热至较低的温度,保温一段时间后冷却。
回火处理可以消除淬火过程中的应力,并使材料的硬度和强度得到均衡。
回火温度和保温时间的选择也是影响回火效果的重要因素。
4. 等温固化处理等温固化是将加热至高温的钛合金在一定时间内保持在合金元素的固溶度下进行处理。
等温固化可以提高钛合金的耐磨性和抗热稳定性,但过长的等温时间会导致材料的晶粒长大,降低硬度和强度。
三、热处理对钛合金性能的影响1. 力学性能热处理可显著改善钛合金的力学性能。
固溶处理和淬火处理可以提高钛合金的强度、硬度和耐磨性,适当的回火处理则可提高材料的韧性。
通过合理选择热处理工艺和参数,可以实现钛合金力学性能的最优化。
2. 耐腐蚀性能钛合金的耐腐蚀性是其在航空航天和化工领域得以应用的重要因素。
热处理可以改善钛合金的耐腐蚀性能。
热处理工艺对钛合金材料的高温强度和耐蚀性的提升
热处理工艺对钛合金材料的高温强度和耐蚀性的提升热处理工艺可以显著提升钛合金材料的高温强度和耐蚀性。
钛合金是一种重要的结构材料,在航空航天、能源、汽车等领域有着广泛的应用。
然而,由于其高昂的价格和复杂的加工工艺,钛合金的应用被限制在一些特定领域。
通过合适的热处理工艺,可以改善钛合金的性能,降低制造成本,拓宽其应用范围。
首先,通过热处理工艺,可以显著提升钛合金的高温强度。
在高温下,钛合金易于发生晶界滑移和晶格扩散等变形,导致高温下的塑性变形和软化行为。
然而,通过热处理可以调整晶界和晶内的组织结构和相态,提高钛合金的高温强度。
例如,通过时效处理可以在钛合金中形成强度较高的构形硬化相,如精细的析出相。
通过控制时效温度和时间,可以调整析出相的尺寸和分布,进一步提高钛合金的高温强度。
其次,热处理工艺还可以提升钛合金的耐蚀性。
钛合金在大气、酸、碱等环境中表现出良好的耐蚀性能。
然而,在一些特殊环境中,如海水中的腐蚀、酸性环境中的腐蚀等,钛合金容易发生点蚀、应力腐蚀开裂等问题。
通过适当的热处理工艺,可以改善钛合金的耐蚀性。
例如,通过热处理可以调整钛合金中的晶格结构和晶界特征,改变其在腐蚀介质中的电化学行为,提高耐腐蚀能力。
此外,热处理工艺还可以改善钛合金的机械性能。
通过热处理可以消除或减小钢材中的缺陷,如氧化物、夹杂物和析出物等,提高材料的断裂韧性和疲劳寿命。
此外,热处理还可以调整材料的晶界和晶内结构,提高材料的塑性和蠕变能力。
在进行热处理工艺时,需要综合考虑材料的组织和性能之间的关系,选择合适的热处理工艺参数。
通过不同的热处理工艺,可以使钛合金材料达到不同的性能要求。
例如,时效处理可以提高钛合金的高温强度,淬火处理可以提高钛合金的硬度和耐磨性。
总之,热处理工艺是提高钛合金材料高温强度和耐蚀性的有效手段。
热处理可以调整钛合金的晶界和晶内的组织结构和相态,优化材料的性能。
通过选择适当的热处理工艺参数,可以进一步提高钛合金的综合性能,拓宽其应用范围。
热处理对钛钢复合板界面硬度的影响
热处理对钛钢复合板界面硬度的影响钛/钢复合板经过爆炸焊接,其复合界面产生剧烈塑性变形,界面硬度对后续钻孔、卷曲等加工都会产生较大影响,通过500℃、550℃、600℃三种退火温度,保温时间分别定为2小时、2.5小时、3小时、3.5小时、4小时对钛钢复合板进行热处理,结果表明:钛钢复合板退火温度控制在540±10℃,保温时间小于3小时可获得较好的结合性能和合适的界面硬度,满足后续加工要求。
标签:爆炸焊接;钛钢复合板;界面硬度钛/钢复合板在电站辅机、化工设备中有广泛应用,通常作为管板、筒体板在大型设备中作为关键结构材料。
钛材和钢材经爆炸复合后,由于两种金属材料经受了剧烈的爆炸冲击载荷,在板材复合面及附近区域发生了剧烈的塑性变形,导致两种金属材料局部区域内的物理性能发生了根本性的变化,如局部强度、硬度升高、应力增大、局部材料塑性及综合性能降低,给后续加工带来不良影响。
为了恢复两种金属材料的物理性能,消除爆炸冲击载荷对两种金属材料性能的影响,降低材料内部的局部应力,必须对爆炸复合后的钛钢复合板进行退火处理。
退火温度的选择对于退火处理的效果至关重要。
温度过低则材料应力无法彻底消除,材料性能不能完全恢复,对后续加工不利,但有利于保护复合板材较高的结合性能;温度过高材料应力得到了彻底消除,材料性能完全恢复,对后续加工有利,但会造成复合板结合性能降低,有可能在后续加工过程中因复合板材结合强度过低而导致其分层,造成复合板报废。
因此复合板的退火温度必须选择恰当。
文章以钛钢复合板为研究对象,对比分析不同热处理工艺条件下复合板性能和界面硬度变化。
通过制定合理的热处理工艺制度,使复合板结合性能和界面硬度满足后续加工要求。
1 试验材料实验所用复合板的复层为Gr1钛板,化学成分如表1所示。
所用复合板的基层为碳钢板Gr70,化学成分如表2所示。
2 试验方法选取500℃、550℃、600℃三种退火温度,保温时间分别定为2小时、2.5小时、3小时、3.5小时、4小时,对钛/钢爆炸复合试板进行退火试验,然后对复合板进行力学性能测试。
热处理制度对S11306-Q345R复合钢板组织和性能的影响
少管束对管板 的约束 , 使管板厚度趋于较小。
参考文 献 :
第 2 卷第 5期 8
压
力
容
器
总第 2 2期 2
力;
值分析 [ ] J .化工机械 , 0 9 3 ( ) 4 — 5 20 ,6 1 :1 4 . G 5 一l9 , B 1 1 9 9 钢制管壳式换热器 [ ] s.
( ) 力 分 析 结 果 显 示 , 殊 柔 性 薄 管 板 的 3应 特
晶粒 导致 了覆层 S 10 136的冷脆 倾 向增大 , 也是 这 覆 层 S 10 136塑 性 储 备 不 足 的 内 在 原 因 , 且 在 而 90o 火 热处 理 后 的 覆 层 S 10 1 C正 136析 出 的碳 化
( ) 合 钢 板 经 90 ℃ 正 火 热 处 理 后 覆 层 3复 1
司 , ma : nrn y@ 13 tm。 E— i z goge 6 .o le
2 0 3 ( ) 1 4—1 7 0 4, 1 2 :0 0.
[ ] 郭崇志 , 3 周洁 . 固定 管板 式换 热器 的温差 热应 力数
( 上接 第 6页 )
始钢板相 比有较大 幅度的降低 , 90℃正火热 而 1 处理 后 的覆层 S 10 136的晶粒 已经 明显粗 化 , 大 粗
的消 应力 热处 理温度 在 60— 9 2 6 0o , 以得 到 C时 可 较 好 的综合 性 能 。
热处理对钛合金的影响及其应用
热处理对钛合金的影响及其应用钛合金是一类非常重要的结构材料,它具有低密度、高强度、耐腐蚀等优异特性。
然而,钛合金的性能在热处理过程中会发生变化,因此研究热处理对钛合金的影响以及其应用具有重要意义。
本文将从钛合金热处理的基本原理、影响因素以及应用领域等方面进行阐述。
一、钛合金热处理的基本原理热处理是通过改变钛合金的组织结构来改善其性能的工艺过程。
在钛合金的热处理中,通常包括两个重要的步骤:加热和冷却。
加热过程中,钛合金会发生相变,晶粒长大以及析出相的形成。
冷却过程则是对以上过程进行固定和稳定。
二、热处理对钛合金的影响1. 组织结构热处理可以改变钛合金的晶粒尺寸、晶界性质以及相组成,从而改变其力学性能。
适当的热处理可以使钛合金晶粒长大,提高其塑性和韧性;同时,通过析出相的形成,还可以增强钛合金的强度。
2. 性能变化热处理对钛合金的性能具有显著影响。
研究表明,在合适的热处理条件下,钛合金的强度、硬度和耐腐蚀性能都可以得到提高。
此外,热处理还可以改善钛合金的疲劳寿命和高温稳定性。
3. 影响因素热处理影响钛合金性能的因素众多,主要包括合金化元素、加热温度、保温时间以及冷却速率等。
其中,合金化元素的含量和种类决定了钛合金的相组成,从而影响其性能。
而加热温度和保温时间则决定了相变的发生和晶粒长大的程度。
冷却速率对于固定和稳定相变结果至关重要。
三、热处理在钛合金中的应用1. 提高强度和延展性通过适当的热处理,可以在钛合金中实现强度和延展性的平衡。
例如,进行时效热处理可以使钛合金的强度得到提高同时保持较好的塑性和韧性。
2. 改善耐腐蚀性能钛合金的耐腐蚀性能是其重要的应用特性之一。
通过合适的热处理,可以形成致密的氧化膜,从而提高钛合金的耐腐蚀性能。
此外,还可以通过热处理改变钛合金的晶界性质,从而提高其耐蚀性能。
3. 优化疲劳寿命热处理可以通过减少钛合金中的内部缺陷、改变晶粒形态以及相组成等方式来优化其疲劳寿命。
例如,进行退火处理可以提高钛合金的疲劳寿命,降低疲劳裂纹的形成和扩展。
热处理制度对TC9钛合金棒材组织和力学性能的影响
金加工 工艺及 热处 理工 艺的研 究报道 较少 ,本实验 通过
对 TC9钛合 金棒材 进行不 同工艺 的双重退 火处理 。研究
其对 TC9钛 合金棒 材组织 与力学性 能的影 响 ,望对 今后
收稿 日期 : 2015-06 作 者 简 介 : 关 蕾(1986年 一),女 ,工程师 工 作 单 位 : 宝钛集 团股份有 限公 司 研究方 向 : 钛及钛合金棒丝材加工 通讯地址 : 陕西省 宝鸡市 宝钛集 团 联系方式 : michael guanlei@sina.com
be got by using double annealing:960% ̄/1.5h,AC+530qC /6h,AC.The high—temperature strength (500 ̄C )and thermal stability properties(500 ̄(2,100h)can reach a good match.. Key words:TC9 titanium alloy;double annealing;microstructure;properties
increases,while the content of prim ary 仅 一phase decreases;with the second annealing temperature increasing,the m icrostructure of TC9 titanium alloy change a little.Better room —tem perature strength of TC 9 titanium alloy can
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热 处理 制度 对 TC 9钛 合 金棒 材 组 织 和力学性能的影响
热处理工艺对钛合金材料的高温强度和耐磨性的改善
热处理工艺对钛合金材料的高温强度和耐磨性的改善钛合金是一种常用的高强度、耐腐蚀性能好的金属材料,广泛应用于航空航天、船舶制造、化工等领域。
然而,由于其晶粒的粗大化和析出相的生成,其高温强度和耐磨性往往不尽人意。
热处理工艺是一种常用的方法,可以改善钛合金材料的高温强度和耐磨性。
首先,热处理工艺可以通过晶粒细化来提高钛合金的高温强度。
晶粒细化是指通过加热和冷却过程中的变形和再结晶,使得材料的晶粒尺寸减小。
晶粒细小化可以增加钛合金的晶界数量和面积,提高材料的位错密度和位错减移能力,从而显著提高材料的高温强度。
研究表明,晶粒细小化可以使钛合金的屈服强度、抗拉强度和抗疲劳强度提高10%以上。
其次,热处理工艺可以通过涂层改善钛合金的耐磨性。
固体涂层是一种常见的表面改性技术,通过在钛合金表面形成致密、均一的保护层,可以显著提高钛合金的耐磨性。
常见的涂层材料包括陶瓷涂层、金属涂层和有机涂层等。
陶瓷涂层具有优异的磨损抗性和高温抗氧化性能,可以有效防止钛合金表面的磨损和氧化,延长其使用寿命。
此外,热处理工艺还可以通过固溶处理和时效处理来改善钛合金材料的高温强度和耐磨性。
固溶处理是将合金加热至固溶温度,使得溶质原子溶解在固体溶质中,然后通过快速冷却使溶质元素沉淀形成母相。
时效处理是将合金在固溶处理后进行适当时间的加热和保温,使得溶质元素重新沉淀形成硬相。
固溶处理和时效处理可以改善钛合金的力学性能和耐磨性,提高材料的高温强度和耐磨性。
综上所述,热处理工艺是一种重要的方法,可以显著改善钛合金材料的高温强度和耐磨性。
通过晶粒细化、涂层改善和固溶处理和时效处理等工艺,可以提高钛合金的力学性能和耐磨性,提高其在高温条件下的应用性能。
随着热处理工艺的不断完善,相信钛合金材料的高温强度和耐磨性将会得到进一步的提高,为各个领域的应用带来更多的可能性。
此外,除了晶粒细化、涂层改善和固溶处理和时效处理等常见的热处理工艺,还有其他一些热处理方法可以进一步改善钛合金材料的高温强度和耐磨性。
热处理工艺对钛合金材料的晶界工程的影响
热处理工艺对钛合金材料的晶界工程的影响热处理工艺是一种常用的金属材料处理方法,可以通过控制材料的温度和时间,改善材料的力学性能和结构性能。
对于钛合金材料来说,热处理工艺同样起到了极其重要的作用。
热处理工艺可以通过晶界工程的方式来调控和控制材料的晶界结构和性能,从而提高钛合金材料的力学性能和耐蚀性。
首先,热处理工艺可以对钛合金材料的晶界进行调控和控制。
钛合金材料的晶界是材料中不同晶粒之间的界面区域,其结构和性能对材料的力学性能和耐蚀性具有重要影响。
通过适当的热处理工艺,可以改善钛合金材料晶界的结构和性能,提高材料的力学性能和耐蚀性。
例如,通过退火处理和再结晶处理,可以消除或减小钛合金材料中的晶界缺陷和残余应力,提高材料的塑性和韧性;通过固溶处理和时效处理,可以改变钛合金材料中的晶界化学成分和相态组成,提高材料的硬度和强度。
其次,热处理工艺可以调控和控制钛合金材料晶界的晶界能与晶界迁移率。
晶界能是指晶体与晶界之间的能量,并影响着材料的晶粒生长和晶界迁移。
晶界迁移率是指晶界的移动速率,其大小与晶界的形貌和活动程度有关。
通过适当的热处理工艺,可以通过调控和控制晶界能与晶界迁移率,改变钛合金材料的晶界结构和性能。
例如,通过热退火处理和晶化处理,可以增大钛合金材料晶界能,提高晶界的亲和性,从而增强晶界的饱和度和稳定性;通过固溶处理和时效处理,可以提高钛合金材料晶界的迁移率,促进晶界的移动,从而改善材料的晶粒尺寸和晶界的连续性。
最后,热处理工艺可以进一步改进钛合金材料的晶界结构和性能。
热处理工艺可以通过晶界工程的方式,对钛合金材料的晶界结构进行再设计和优化,进一步提高材料的力学性能和耐蚀性。
例如,通过区域退火处理和多次固溶处理和时效处理,可以实现钛合金材料中不同晶粒之间的晶界特性的差异化控制,改善材料的界面胶合性和界面效应,从而提高材料的韧性、强度和耐蚀性。
综上所述,热处理工艺对钛合金材料的晶界工程具有重要的影响。
β21s钛合金薄板不同热处理性能的研究
成^ f l 板 材 上 切取 试样 ,进行 不 1 , 4 l f " J 周溶 时 效 的热 处理 试验 , 钛 搜钛 合 金 低 、 比强 度 『 门的特 点 , 已广 泛 应 用 于 舟 丸 。 0 0 %/ 3 0 a r i n 、 8 3 0 %/ 3 0 ai r n 、 8 5 0 %/ 3 0 m i n ,I t t 效 温 度 航 天领 域 I s 2 1 钛 的 义化 : 成分为 r r i 一 】 5 M o 一 3 A 1 — 2 . 7 N b - 州溶 温 度 分 别 为 8 0 . 2 5 S i, 仃 优 良的 冷 热 j J I 1 1 性能 l f 1 1 冷 成} 性能 , 陔 合金 是 l 】 唯一 j J 』 1 人S i 崇的 B 钛 金 , 其 机 瓴 化性 能 极 J 优 良. 是 常J l 0 B 钛 一 1 5 v 一 3 A I - 3 ( 5 ’ 一 3 S n 介 金的 l 0 0 倩. . 小 文什 匝研 究 B 2 l 一 钛 合金 的 溶处 理 及 田溶 时效 处 理 后 的 能, 为 陔 金 续l t !  ̄ s 、 』 t J 领 域 提供 r 一 定 的技 术 参 孑
l 9 9 9 . 3 2 ( 9) : 3 2 — 3 3 .
I 4 1 佟小 朋 , 安连 锁 , 胡海 燕. 锅 炉 声波 吹 灰技 术的 应 用探 讨 与 展 望[ J J l 图】 9 竖直换 热 管束 除灰后 效 果 波吹灰器l f 1 3 r 1 ] J i i , - 『 以 看 到 吹 从后 , 水平换热管道表面干 j { 从 电 力科 学 与工 程. 5 1 赵 玉坤 . 锅 炉 声 波吹 灰 器应 用探 讨 I J 1 . 电站 系统 工程 , 1 9 9 8 , l 4 ( 9 ) : 明 增 多 . j i 不 同 人 小 的结 垢 掉 落 f 向; 竖直换热管道表面 的 I 33 - 35 . 积 大 l f ! { 掉游 , 管道 部 分结 垢 掉 , 并露 底 , 效 明
热处理制度对S11306-Q345R复合钢板组织和性能的影响
热处理制度对S11306-Q345R复合钢板组织和性能的影响王小华【摘要】Effect of heat processing on metallurgical structure and mechanical behavior of SI 1306 -Q345R clad plate is researched. The test results indicate that there is mass carbide precipitating on the grain boundary of clad layer SI 1306 after heat processing at 910 ℃, and the metal plasticity reduces obviously. Heat processing at temperature from 620 to 690 ℃ for SI 1306 - Q345R clad metal plate obtains excellence in general performance.%研究了热处理制度对S11306-Q345R复合钢板组织和性能的影响.试验结果表明:S11306-Q345R复合钢板在910℃热处理后覆层S11306晶界有大量碳化物析出,塑性降低;在620~690℃范围内进行热处理时,S11306-Q345R不锈钢复合钢板可得到较好的综合性能.【期刊名称】《压力容器》【年(卷),期】2011(028)005【总页数】7页(P1-6,27)【关键词】S11306-Q345R复合钢板;热处理;组织;性能【作者】王小华【作者单位】洛阳船舶材料研究所,河南洛阳,471039【正文语种】中文【中图分类】TG156;TG142.330 引言S11306不锈钢是一种铁素体不锈钢,占基体主要部分的是铁素体,虽然脆性大、焊接性差、缺口敏感性高,但比奥氏体不锈钢便宜、抗高含硫低酸值原油、耐腐蚀性能较好。
热处理对钛基复合材料组织和性能的影响
热处理对钛基复合材料组织和性能的影响摘要:目前,我国航天航空领域的迅速发展对于材料的应用和研究也进一步深入。
在这一背景下,钛基复合材料成为了研究重点,该材料凭借其较高的强度和耐腐蚀性,以及较低的密度备受青睐。
但铸态的钛基复合材料组织力学性能与切削性能并不太理想,复合材料的热处理则是改善其力学性能的主要方法,能够弥补钛基复合材料的性能缺陷。
对此本文便以5vol%(TiC+TiB)/Ti-6A1-4V为中心,分析热处理对于钛基复合材料组织性能带来的影响。
关键词:热处理;钛基复合材料;组织和性能引言:针对钛基复合材料的研究从上个世纪70年代开始,之后美国航天飞机以及其他国家的发展计划使得钛基复合材料的发展迎来了十分广阔的空间和前景,成为了航天航空的理想材料之一。
钛基复合材料指的是在钛或钛合金基体加入增强体的复合型材料,能够将金属材料和增强体材料的性能优势完美融合,生成一种性能十分理想的材料。
1试验准备钛基复合材料在航天航空行业的应用具有强大的潜力,制备方式的不同可以获得不同性能类型的钛基复合材料,如对增强体类型、含量、机体组织结构的调整能够达到不一样的效果,从而满足现代科技发展对于复合材料的性能要求。
在航空航天领域中,钛合金构件多种多样,多为精密铸造工艺生产,并且在完成铸造后,由于钛基复合材料晶粒较粗,所以力学性能往往不太理想,在实际应用上也存在限制。
所以本文便通过热熔法制备原位自生的(TiC+TiB)/Ti-6A1-4V钛基复合材料,利用热处理和相变控制针对钛基复合材料的组织与性能展开分析。
2试验方法将5vol%(TiC+TiB)/Ti-6A1-4V铸态试样进行淬火热处理,铸态试样规格统一为10×10×2mm,淬火温度保持在1080℃。
在试样升温达到淬火温度后继续保持20min,之后可以取出,取出后即刻置于清水中冷却处理,清水温度为常规室温下的冷水。
在完成淬火试验后,将试样置于不同温度条件下进行回火处理,回火温度划分为400℃~900℃共6个回火温度区间,回火完成后再次保温20min,保温环节完成后进行空冷处理。
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1 试验材料及其原始性能
材料组合: TA1+ Q245R 厚度组合: ( 3+ 14) mm 钛材原始力学性能见表 1, 钛板硬度测试值 见表 2, 化学成分见表 3。
表 1 钛材原始力学性能
抗拉强度 规定 残余伸长应力
Rm /M P a
R p012 /M Pa
伸长率
在一起 [ 3] 。我们选取了表 4 中的三种典型的退 火热处理试验方案进行试验, 其中 540e 为消除 应力退火的温度。由 于加热温度和保温时间是 影响钛-钢复合板结合区组织形态的主要工艺参 数, 在保温时间相同的情况下, 随着加热温度的 增加, 其中间层金属间化合物会明 显加厚, 因此 根据加热温度的不同, 采取了不同的保温时间。
0108 0120 0118 01 03 01015
测试值 01022 01022 01072 010091 010015
2 爆炸焊接
211 爆炸焊接 切取三块复层钛 板和基层钢板进行爆炸焊
接, 基层、复层牌号及规格尺寸如下:
第 25卷第 3期
王小华: 不同 热处理制度对钛 - 钢复合板的影响
# 67#
1-7#试板 ( 540e 热处理 ) 复层钛波峰组织见 图 4( b) , 钛侧的 / 飞线 0消失, 钛基体开 始再结 晶, 钛波峰呈变形的 A, 波峰不易腐蚀。
2-7#试板 ( 625e 热处理 ) 基层钢波峰组织见 图 5( a), 钢中的变形流线尚存, 呈变形的铁素体 + 珠光 体, 珠 光体 数量 减少, 钢 波 峰晶 粒度 为
第 25卷第 3期
王小华: 不同 热处理制度对钛 - 钢复合板的影响
# 69#
1510级, 界面上有 01018mm 细晶粒带, 有再结晶 迹象。
2-7#试板 ( 625e 热处理 ) 复层钛波峰组织见 图 5( b) , 呈等轴的 A, 已再结晶, 界面上基层钢对 复层钛有渗碳现象。
3-7#试板 ( 750e 热处理 ) 基层钢波峰组织见 图 6( a) , 钢中的变形组织完全消失, 呈等轴的铁
# 66#
材料开发与应用
2010年 6月
文章编号: 1003-1545( 2010) 03-0066-06
不同热处理制度对钛 - 钢复合板的影响
王小华
(中国船舶重工集 团公司第七二五研究所, 河南 洛阳 471039)
摘 要: 采用爆炸焊接方法制作大面积钛 - 钢复合板, 在爆炸焊接完成后需进行热处理以消除爆炸焊接过 程中 产生的应力。本文研究了不同热处理制度对钛 - 钢复合板的影响, 并确定了合适的钛-钢复合板热处理制度。 关键词: 钛 - 钢复合板; 爆炸 焊接; 热处理制度 中图分类号: TQ 637. 2 文献标识码: A
素体 + 细颗粒碳化物; 珠光体完全消 失, 晶粒在 长大, 钢波峰晶粒度为 1010级。
3-7#试板 ( 750e 热处理 ) 复层钛波峰组织见 图 6( b) , 呈等轴的 A, 已完全再结晶, 与 625e 热 处理的钛晶粒相比, 钛的晶粒长得更 大一些, 钛 波峰晶粒度已达 515级, 界面上基层钢对复层钛 有明显的渗碳现象。
个阶段, 即 ( 1) 回复; ( 2) 再结晶; ( 3) 晶粒长大。 利用这些变化, 人们可 以改造金属的组织, 从而 达到控 制 性 能的 目 的 [ 1] 。因 此我 们 根 据 GB / T13298-19915金属显 微组 织检 验 方法 6和 GB / T434011-19995金属维氏硬度试验 第一部分: 试
退火热处理过程是由回复、再结晶及晶粒长 大三个阶段综合组成的, 这三者又往往重叠交织
411 取样位置及尺寸
分别对 1# 、2# 、3# 钛 - 钢复合板试板进行力
学性能试验和金相组织观察, 钛 - 钢复合板取样 位置及尺寸见图 2。其中 1# 试板切取 拉伸 1件 ( 编号为 1-1# ) , 外弯 1 件 ( 编号为 1-2# ) , 内弯ቤተ መጻሕፍቲ ባይዱ1 件 ( 编号为 1-3# ) , 剪切 3件 ( 编号为 1-4# 、1-5# 、16# ), 金相 1件 (编号为 1-7# ) ; 2# 试板切取拉伸 1 件 ( 编号为 2-1# ) , 外弯 1件 (编号为 2-2# ) , 内弯 1件 (编号为 2-3# ) , 剪切 3件 ( 编号为 2-4# 、2-5# 、 2-6# ) , 金相 1件 ( 编号为 2-7# ); 3# 试板切取拉伸 1件 (编号为 3-1# ) , 外弯 1件 ( 编号为 3-2# ), 内 弯 1件 (编号为 3-3# ) , 剪切 3件 (编号为 3-4#、35# 、3-6# ), 金相 1件 ( 编号为 3-7# ) 。
大于 100e /h
5 40e
62 5e
750e
3h
21 5 h
2h
出炉空冷
4 性能检测及组织观察
图 1 试板结合界面
3 热处理
爆炸焊接后采用箱式电阻炉进行退火热处 理, 热处理的目的在于 消除爆炸焊接应力, 稳定 组织和获得最佳的物理-力学性能。不同热处理 制度对钛-钢复合板 的界面结合强 度影响很大, 应该指出, 由 于退火后钛-钢复合 板内金属间化 合物的存在, 将严重地削弱它们基体间的结合强 度。具有关文献介绍: 钛 - 钢复合板在 625e 以 下保温若干小时, 则其剪切强度仍能满足技术要 求 ( \ 140M Pa) [ 2 ] 。
表 4 热处理试验方案
项目
方案一 (加热温度 在钛 板再 结晶 温度 以下 进行 热处理 )
方案二 (加 热 温 度在钢板 A c1 温 度 以下进行 热处理 )
方案三 (加 热 温 度在 钢 板 相变 温 度 以下 进 行 热处理 )
对应试板编号 热处理设备
1#
2#
3#
箱式电阻炉
装炉温度
室温
升温速度 保温温度 保温时间 冷却方式
采用爆炸焊接方法制 作大面积钛 - 钢复合 板, 在爆炸焊接完成后, 强度、硬度升高, 塑性、韧 性下降, 因此需进行退火热处理以消除爆炸焊接 过程中产生的应力, 恢复性能。爆炸复合材料的 热处理与其他工艺生产的金属材料的热处理有 许多相似之处, 目的都是为再结晶或消除应力, 但同时也有不同之处。钛 - 钢复合板是双金属 材料, 构成其组元的钛 和钢的熔点、导热系数以 及变形抗力等物理、力学性能存在很大差异, 钛钢复合板的热处理及其工艺参数的选择必须充 分考虑到这两种金属的差异, 做到工艺、组织和 性能的统一, 为钛-钢复合板的正 常使用提供可 靠的组织和性能保 证。因此如何制订热处理制 度既能保证钛 - 钢复合板的综合性能, 又能使热 处理工艺方便可行和降低成本, 就成为钛 - 钢复 合板研制过程中的关键点。基于以上原因, 对不 同热处理制度下的钛-钢复合板组织和性能进行 了一系列试验研究。
从力学性能试验结果来看, 三种热处理制度 中 540e 和 625e 热处理后的钛-钢复合板拉伸性 能良好, 有较大裕度, 两种热处理制度下的冷弯
试样照片见图 7, 拉伸面均完好, 无任何缺陷。其 中 540e 热处理 后的 剪切 强度 最高, 平 均值 为 278M P a, 远远高于 GB /T 8547-2006中 0类钛 - 钢 复合板的要 求 ( \ 196M P a)。 625e 热处 理后的 剪切 强 度 与 540e 相 比 有 所 降 低, 平 均 值 为 152M P a, 低于 GB /T 8547-2006中 0类钛 - 钢复合 板的 要求 ( \ 196M Pa ), 而 且 其 中 有 一个 值 为 139M P a, 低于 GB /T 8547-2006 中 其它类 钛 - 钢 复合板的要 求 ( \ 140M P a)。 750e 热处 理后的 剪切 强 度 最 低, 平 均 值 为 120M Pa, 低 于 GB / T 8547-2006中最低类别钛 - 钢复合板的要求 ( \ 140M P a), 750e 热 处 理 后 的 三 个 剪 切 试 样 见 图 8。
冷弯
A /% D = 4a, 105b
标准 测试 值值
标准 值
测试 标准 测试 标准 测试 值 值 值值 值
\ 240 370 140~ 310 270 30 411 0 / 合格
表 2 钛材硬度测试值
1
2
3
平均值
142
139
12 9
13 7
项目 标准值
表 3 钛材化学成分 (w ) %
C
Fe
O
N
H
钛波峰组织见图 3( b) , 可以看出, 金属的变 形以从界面 / 飞 0向 钛内的 / 飞线 0形 式出现, 呈 变形的 A, / 飞线 0即绝热剪切线比较明显, 波峰 不易腐蚀, 发亮。
图 3 热处理前的钢波峰组织和钛波峰组织
不同热处理处理的基层钢组织和复层钛的 组织见图 4~ 图 6。
1-7#试板 ( 540e 热处理 ) 基层钢波峰组织见 图 4( a) , 钢中的变形流线尚存, 波峰组织呈变形 的铁素体 + 珠光体, 钢波峰晶粒度为 1510级, 界 面上有再结晶迹象。
验方法 6标准, 对钛-钢复合板试样进行金相组织 检测, 试验设备为 OLYMPUS GX71金相显微镜, 侵蚀剂为 4% (质量浓度 )硝酸酒精。
为了便于比较, 先将爆炸焊接后热处理前的 钢波峰组织和钛波峰组织进行了观察, 试样编号 为 0-7# 。
热处理前的钢波峰组织和钛波峰组织见图 3。 由图 3( a) 可知, 0-7#试样钢波峰组织呈变形的铁 素体 + 珠光体, 在钢层的波形顶部观察到明显的 变形线, 这种变形表现为晶粒被拉长, 并且在界面 附近变形程度最严重, 随着与界面距离的增加, 变 形程度减弱。钢波峰晶粒度为 1510级。
钛-钢复合板在石油化工和压力容器中有越 来越多的应用。使用这种结构材料不仅可成倍 地降低有关设备的成本, 而且能够克服单一的钛 设备和衬 钛结 构在 这 个领 域 中应 用的 许 多缺 点 [ 1] 。用钛 - 钢复合板制造的设备内层钛耐蚀, 外层钢有高强度; 两层 连成一体, 具有良好的导 热性, 以及克服热应力, 耐热疲劳和耐其他载荷 的能力, 可以在更苛刻的条件下工 作。因此, 钛 - 钢复合板已成为现代化学工业和压力容器工 业不可缺少的结构材料。