tc4钛合金去应力退火温度

Ti-6Al-4V(TC4)及钛合金的性能

T i-6A l-4V(T C4) Ti-6Al-4V(TC4)钛合金是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。

热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高，可在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金[35]。

表3-2 钛合金Ti-6Al-4V成分钛合金Ti6Al-4V合金碳（最大）0.10％铝 5.50至6.75％氮0.05％氧气（最大）0.020％其他，合计（最大）0.40％*其他，每个（最大）= 0.1％钛平衡钒 3.50至4.50％铁（最大） 0.40％氢（最大） 0.015％比重0.160弹性模量（E）的15.2 x 10 3 ksi?贝塔Transus 1800 to 1850 °F?液相线温度2976 to 3046 °F固相线温度2900 to 2940 °F电阻率-418 °F 902.5 ohm-cir-mil/ft?73.4 °F 1053 ohm-cir-mil/ft?986 °F 1143 ohm-cir-mil/ft?典型的室温强度计算退火钛6Al-4V的：极限承载强度1380年至2070年兆帕（200-300 ksi）压缩屈服强度825-895兆帕（120-130 ksi）极限剪切强度480-690兆帕（70-100 ksi）Ti-6Al-4V 的线膨胀系数只有8.8×10-6K-1.钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1％，但其强度低、塑性高。

99.5％工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/cm3,抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。

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。

Ti-6Al-4V(TC4)及钛合金的性能

Ti-6Al-4V(TC4)Ti-6Al-4V(TC4)钛合金是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。

热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高，可在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金[35]。

表3-2 钛合金Ti-6Al-4V成分钛合金Ti6Al-4V合金碳（最大）0.10％铝 5.50至6.75％氮0.05％氧气（最大）0.020％其他，合计（最大）0.40％*其他，每个（最大）= 0.1％钛平衡钒 3.50至4.50％铁（最大）0.40％氢（最大）0.015％比重0.160弹性模量（E）的15.2 x 10 3 ksi贝塔Transus 1800 to 1850 °F液相线温度2976 to 3046 °F固相线温度2900 to 2940 °F电阻率-418 °F 902.5 ohm-cir-mil/ft73.4 °F 1053 ohm-cir-mil/ft986 °F 1143 ohm-cir-mil/ft典型的室温强度计算退火钛6Al-4V的：极限承载强度1380年至2070年兆帕（200-300 ksi）压缩屈服强度825-895兆帕（120-130 ksi）极限剪切强度480-690兆帕（70-100 ksi）Ti-6Al-4V 的线膨胀系数只有8.8×10-6K-1.钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1％，但其强度低、塑性高。

99.5％工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/cm3,抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。

钛的应用应用领域材料的使用特性应用部位航空工业喷气发动机在500℃以下具有高的屈服强度/密度比和疲劳强度/密度比，良好的热稳定性，优异的抗大气腐蚀性能，可减轻结构质量在500℃以下的部位使用：压气盘、静叶片、动叶片、机壳、燃烧室外壳、排气机构外壳、中心体、喷气管等机身在300℃以下，比强度高防火壁、蒙皮、大梁、起浇架、翼肋、隔框、紧固件、导管、舱门、拉杆等火箭、导弹及宇宙飞船工业在常温及超低温下，比强度高，并具有足够的韧性及塑性高压容器、燃料贮箱、火箭发动机及导弹壳体、飞船船舱蒙皮及结构骨架、主起落架、登月舱等船舶、舰艇制造工业比强度高，在海水及海洋气氛下具有优异的耐蚀性能耐压艇体、结构件、浮力系统球体，水上船舶的泵体、管道和甲板配件，快艇推进器、推进轴、水翼艇水翼、鞭状天线等化学工业、石油工业在氧化性和中性介质中具有良好的耐蚀性，在还原性介质中也可通过合金化改善其耐蚀性在石油化工、化肥、酸碱、钠、氯气及海水淡化等工业中，作热交换器、反应塔、蒸馏器、洗涤塔、合成器、高压釜、阀门、导管、泵、管道等其他工业常规正品制造耐蚀性好，密度小火炮尾架、迫击炮底板、火箭炮炮管及药室、喷管、火炮套箍、坦克车轮及履带、扭力棒、战车驱动轴、装甲板等冶金工业有高的化学活性和良好的耐蚀性在镍、钴、钛等有色金属冶炼中做耐蚀材料，在钢铁冶炼中是良好的脱氧剂和合金元素其他工业医疗卫生对人体体液有极好的耐蚀性，没有毒性，与肌肉组织亲合性能良好好做医疗器械及外科矫形材料，钛制牙、心脏内瓣、隔膜、骨关节及固定螺钉、钛骨头等超高真空有高的化学活性，能吸附氧、氮、氢、CO、CO2、甲烷等气体钛离子泵电镀工业耐腐蚀、寿命长、传热快、加热效果好，对产品无污染，可提高劳动生产率和减少维修费用镀镍、镀铬（除氟化物镀铬外）、酸性和氰化物镀铜、三氯化铁铜板腐蚀中作加热器、电镀槽子，网篮、挂具、薄膜蒸发器等电站高的耐蚀性，密度小、质量轻，良好的综合力学性能和工艺性能，较高的热稳定性，线胀系数小全钛凝汽器、冷凝器、管板、冷油管、蒸汽涡轮叶片等机械仪表精密天平秤杆、表壳、光学仪器等纺织工业亚漂机、亚漂罐中耐蚀零、部件造纸工业泵、阀、管道、风机、搅拌器等医药工业加料机、加热器、分离器、反应罐、搅拌器、压滤罐、出料管道等体育用品航模、羽毛球拍、登山器械、钓鱼杆、宝剑、全钛赛车等工艺美术钛板画、笔筒、砚台、拐杖、胸针等钛的热处理工艺参数牌号消除应力退火工艺①完全退火工艺②固溶处理工艺时效处理工艺温度/℃时间/min温度/℃时间/min温度/℃时间/min冷却方式温度/℃时间/min冷却方式TA1 500-600 15-60680-7230-120——————TA2 500-600 15-60680-7230-120——————TA3 15-60 68030-1—————500-600 -7220 —TA4 550-650 15-60700-7530-120——————TA5 550-650 15-60800-8530-120——————TA6 550-650 15-12750-8030-120——————TA7 550-650 15-12750-8030-120——————TB2 480-650 15-24800 30 800 30 水或空5008空冷TC1 550-650 30-60700-7530-120——————TC2 550-650 30-60700-7530-120——————TC3 550-650 30-24700-8060-120820-9225-6水冷480-5604-8空冷TC4 550-650 30-24700-8060-120850-9530-6水冷480-5604-8空冷TC6550-30-12750-8560-120860-9030-6水冷540-5804-12空冷650 0 0TC9 550-650 30-24600 60900-9560-9水冷500-6002-6空冷TC1550-650 30-24760 120850-9060-9水冷500-6004-12空冷1.所有合金消除应力退火后一律采用空冷。

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。

钛的热处理方法

钛的热处理方法钛的热处理方法一.钛的基本热处理:工业纯钛是单相α型组织，虽然在890℃以上有α-β的多型体转变，但由于相变特点决定了它的强化效应比较弱，所以不能用调质等热处理提高工业纯钛的机械强度。

工业纯钛唯一的热处理就是退火。

它的主要退火方法有三种：1再结晶退火2消应力退火3真空退火。

前两种的目的都是消除应力和加工硬化效应，以恢复塑性和成型能力。

工业纯钛在材料生产过程中加工硬度效应很大。

图2-26所示为经不同冷加工后，TA2屈服强度的升高，因此在钛材生产过程中，经冷、热加工后，为了恢复塑性，得到稳定的细晶粒组织和均匀的机械性能，应进行再结晶退火。

工业纯钛的再结晶温度为550-650℃，因此再结晶退火温度应高于再结晶温度，但低于α-β相的转变温度。

在650-700℃退火可获得最高的综合机械性能（因高于700℃的退火将引起晶粒粗大，导致机械性能下降）。

退火材料的冷加工硬化一般经10-20分钟退火就能消除。

这种热处理一般在钛材生产单位进行。

为了减少高温热处理的气体污染并进一步脱除钛材在热加工过程中所吸收的氢气，目前一般钛材生产厂家都要求真空气氛下的退火处理。

为了消除钛材在加工过程（如焊接、爆炸复合、制造过程中的轻度冷变形）中的残余应力，应进行消应力热处理。

消应力退火一般不需要在真空或氩气气氛中进行，只要保持炉内气氛为微氧化性即可。

二.钛及钛合金的热处理:为了便于进行机械工业加并得到具有一定性能的钛和钛合金，以满足各种产品对材料性能的要求，需要对钛及钛合金进行热处理。

1．工业纯钛（TA1、TA2、TA3）的热处理α-钛合金从高温冷却到室温时，金相组织几乎全是α相，不能起强化作用，因此，目前对α-钛只需要进行消应力退火、再结晶退火和真空退火处理。

前两种是在微氧化炉中进行，而后者则应在真空炉中进行。

（一）消应力退火为了消除钛和钛合金在熔铸、冷加工、机械加工及焊接等工艺过程中所产生的内应力，以便于以后加工，并避免在使用过程中由于内应力存在而引起开裂破坏，对α-钛应进行消除应力退火处理。

tc4锻造温度范围

tc4锻造温度范围TC4是一种常用的钛合金材料，具有优良的机械性能和耐腐蚀性能，广泛应用于航空航天、船舶制造、化工设备等领域。

而锻造是一种常见的加工工艺，可以改善材料的组织结构和性能。

本文将围绕TC4锻造温度范围展开讨论，探究其对材料性能的影响。

一、TC4的组成及特性TC4钛合金主要由钛(Ti)、铝(Al)、铁(Fe)、锡(Sn)等元素组成。

它具有低密度、高强度、良好的耐腐蚀性和高温性能等特点，是一种理想的结构材料。

钛合金的机械性能与其晶粒尺寸、相组成和热处理状态密切相关。

二、锻造工艺及温度范围锻造是通过加热钛合金至一定温度后，利用外力使其产生塑性变形而得到所需形状的材料。

TC4的锻造温度范围较宽，通常在900℃至1100℃之间。

在这一温度范围内，钛合金具有较好的塑性和可锻性，有利于形成均匀细小的晶粒和良好的组织结构。

三、锻造温度对TC4材料性能的影响1. 组织结构：锻造温度对TC4的晶粒尺寸和相组成有重要影响。

在适宜的锻造温度下，钛合金的晶粒尺寸较小且均匀，有利于提高材料的强度和韧性。

同时，适宜的温度还有助于消除或减少钛合金中的残余应力，提高其综合性能。

2. 机械性能：适宜的锻造温度能够提高TC4的拉伸强度、屈服强度和延伸率等机械性能。

研究表明，当锻造温度在950℃至1050℃之间时，TC4钛合金的机械性能达到最佳。

3. 耐腐蚀性：合理的锻造温度可以改善TC4的耐腐蚀性能。

在适宜的温度范围内锻造的钛合金具有致密的晶界和均匀的化学成分分布，能够有效降低钛合金的腐蚀倾向，提高其耐蚀性。

4. 热处理效果：锻造温度对后续热处理的效果有一定影响。

适宜的锻造温度能够提供合适的晶粒尺寸和相组成，有利于后续热处理的均匀性和效果。

因此，在锻造过程中需根据后续热处理要求选择合适的温度。

四、TC4锻造温度控制与优化1. 温度控制：在TC4的锻造过程中，要严格控制加热温度和保温时间，确保钛合金达到所需温度并保持一定时间，以充分发挥其塑性和可锻性。

Ti-6Al-4V(TC4)及钛合金的性能

.T i -6A l -4V (T C 4)Ti-6Al-4V(TC4)钛合金是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。

热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高，可在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金[35]。

表3-2 钛合金Ti-6Al-4V 成分钛合金Ti6Al-4V 合金碳（最大） 0.10％铝 5.50至6.75％氮 0.05％氧气（最大） 0.020％其他，合计（最大） 0.40％ *其他，每个（最大）= 0.1％钛平衡钒 3.50至4.50％铁（最大） 0.40％氢（最大） 0.015％比重 0.160弹性模量（E ）的 15.2 x 10 3 ksi? 贝塔Transus 1800 to 1850 °F?元素 Al V Fe O Si C N H 其他 Ti成分5.5-6.83.5-4.50.30.2 0.15 0.1 0.05 0.01 0.5余量液相线温度2976 to 3046 °F固相线温度2900 to 2940 °F电阻率-418 °F 902.5 ohm-cir-mil/ft?73.4 °F 1053 ohm-cir-mil/ft?986 °F 1143 ohm-cir-mil/ft?典型的室温强度计算退火钛6Al-4V的：极限承载强度1380年至2070年兆帕（200-300 ksi）压缩屈服强度825-895兆帕（120-130 ksi）极限剪切强度480-690兆帕（70-100 ksi）Ti-6Al-4V 的线膨胀系数只有8.8×10-6K-1.钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1％，但其强度低、塑性高。

退火温度对TC4钛合金薄壁环材冲击韧性的影响

退火温度对TC4钛合金薄壁环材冲击韧性的影响作者：都海刚檀雯岳旭王永强刘继雄郭建华石卫民尹胜利来源：《科技创新与应用》2017年第20期摘要：选择不同退火温度对Ф337/Ф298×300mm规格的TC4钛合金薄壁环材进行热处理，进行冲击韧性（aKv2）测试，结合金相、断口宏观和SEM观察形貌，分析了不同退火温度对TC4薄壁环材冲击韧性的影响。

结果表明，随着退火温度的提高，环材冲击韧性得到了显著的提高。

关键词：TC4钛合金；薄壁环材；冲击韧性；裂纹扩展路径中图分类号：TG146 文献标志码：A 文章编号：2095-2945（2017）20-0062-02前言TC4属于典型的α+β型钛合金，具有比强度高，且耐腐蚀性好，可热处理强化，密度为4.5g/mm3，TC4钛合金占钛合金总产量50%，对其长时间的深入研究，其生产工艺成熟，被广泛应用于航空、航天、医疗等领域，但是由于TC4钛合金的抗冲击韧性较差严重限制了其更广泛应用，有关TC4钛合金的冲击韧性研究报道较少；常温时TC4钛合金由α和β两相组成，可对其进行退火、固溶和时效方式的热处理[1]，不同的热处理工艺可以获得不同的相组成和显微组织，在普通退火状态下，片状组织的力学性能优于双态组织，但在高应力区，双态组织的力学性能优于片状组织[2]。

所以，控制TC4钛合金的显微组织和晶粒尺寸对其材料性能具有重要的意义。

本文利用宝钛集团科研课题资金支持，通过本文过对TC4薄壁环材的退火温度、显微组织和冲击韧性进行分析，以探讨退火温度对其抗冲击韧性的影响。

1 实验材料与方法1.1 实验材料选用宝钛股份有限公司生产的Φ720mm铸锭，经三次真空电弧炉熔炼，化学成分和相变点见表1；通过开坯-制坯-冲孔-扩孔-芯轴拔长等工艺生产出满足机加要求的环坯，机加工后取弦向试样，按照热处理方案处理后进行aKv2冲击试验，具体热处理工艺见表2：1.2 实验方法在环坯上按照合适尺寸进行下料后，在环材弦向取样，加工成为10mm×10mm×55mm的Charpy冲击试样，缺口类型为V型，开口位置分别在环材的外表面和端面，冲击韧性试验采用JNS-300金属摆钟式试验机，试样的显微组织在ZEISS Axlover 200MAT光学显微镜进行检测，断口形貌在日本电子JSM480型电子显微镜行进观察，金相试样所用腐蚀液为10%HNO3+5%HF+85%H2O。

Ti-6Al-4V(TC4)钛合金的性能

T i-6A l-4V(T C4) Ti-6Al-4V(TC4)钛合金是双相合金，具有良好的综合性能，组织稳定性好，有良好的韧性、塑性和高温变形性能，能较好地进行热压力加工，能进行淬火、时效使合金强化。

热处理后的强度约比退火状态提高50％～100％；高温强度高，可在400℃～500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金[35]。

表3-2 钛合金Ti-6Al-4V成分钛合金Ti6Al-4V合金碳（最大）0.10％铝 5.50至6.75％氮0.05％氧气（最大）0.020％其他，合计（最大）0.40％*其他，每个（最大）= 0.1％钛平衡钒 3.50至4.50％铁（最大）0.40％氢（最大）0.015％比重0.160弹性模量（E）的15.2 x 10 3 ksi?贝塔Transus 1800 to 1850 °F?液相线温度2976 to 3046 °F固相线温度2900 to 2940 °F电阻率-418 °F 902.5 ohm-cir-mil/ft?73.4 °F 1053 ohm-cir-mil/ft?986 °F 1143 ohm-cir-mil/ft?典型的室温强度计算退火钛6Al-4V的：极限承载强度1380年至2070年兆帕（200-300 ksi）压缩屈服强度825-895兆帕（120-130 ksi）极限剪切强度480-690兆帕（70-100 ksi）Ti-6Al-4V 的线膨胀系数只有8.8×10-6K-1.钛是一种新型金属，钛的性能与所含碳、氮、氢、氧等杂质含量有关，最纯的碘化钛杂质含量不超过0.1％，但其强度低、塑性高。

99.5％工业纯钛的性能为：密度ρ=4.5g/cm3,抗拉强度σb=539MPa，伸长率δ=25％，断面收缩率ψ=25％，弹性模量E=1.078×105MPa，硬度HB195。

钛的热处理方法

钛的热处理方法一.钛的基本热处理:工业纯钛是单相α型组织，虽然在890℃以上有α-β的多型体转变，但由于相变特点决定了它的强化效应比较弱，所以不能用调质等热处理提高工业纯钛的机械强度。

工业纯钛唯一的热处理就是退火。

它的主要退火方法有三种：1再结晶退火2消应力退火3真空退火。

前两种的目的都是消除应力和加工硬化效应，以恢复塑性和成型能力。

工业纯钛在材料生产过程中加工硬度效应很大。

图2-26所示为经不同冷加工后，TA2屈服强度的升高，因此在钛材生产过程中，经冷、热加工后，为了恢复塑性，得到稳定的细晶粒组织和均匀的机械性能，应进行再结晶退火。

工业纯钛的再结晶温度为550-650℃，因此再结晶退火温度应高于再结晶温度，但低于α-β相的转变温度。

在650-700℃退火可获得最高的综合机械性能（因高于700℃的退火将引起晶粒粗大，导致机械性能下降）。

退火材料的冷加工硬化一般经10-20分钟退火就能消除。

这种热处理一般在钛材生产单位进行。

为了减少高温热处理的气体污染并进一步脱除钛材在热加工过程中所吸收的氢气，目前一般钛材生产厂家都要求真空气氛下的退火处理。

为了消除钛材在加工过程（如焊接、爆炸复合、制造过程中的轻度冷变形）中的残余应力，应进行消应力热处理。

消应力退火一般不需要在真空或氩气气氛中进行，只要保持炉内气氛为微氧化性即可。

二.钛及钛合金的热处理:为了便于进行机械工业加并得到具有一定性能的钛和钛合金，以满足各种产品对材料性能的要求，需要对钛及钛合金进行热处理。

1．工业纯钛（TA1、TA2、TA3）的热处理α-钛合金从高温冷却到室温时，金相组织几乎全是α相，不能起强化作用，因此，目前对α-钛只需要进行消应力退火、再结晶退火和真空退火处理。

前两种是在微氧化炉中进行，而后者则应在真空炉中进行。

（一）消应力退火为了消除钛和钛合金在熔铸、冷加工、机械加工及焊接等工艺过程中所产生的内应力，以便于以后加工，并避免在使用过程中由于内应力存在而引起开裂破坏，对α-钛应进行消除应力退火处理。

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。

tc4温度范围

tc4温度范围
TC4钛合金（Ti-6Al-4V ELI）是一种两相（α+β）钛合金，具有优良的综合性能，广泛应用于航空航天、生物医疗、石油化工等领域。

TC4钛合金的强度高、抗疲劳性能好、耐腐蚀性能优越，但高温性能较差。

TC4钛合金的使用温度范围一般在-253℃至400℃之间。

在这个温度范围内，TC4钛合金可以保持其结构和性能的稳定性。

但是，当温度超过400℃时，TC4钛合金的力学性能会显著下降，因此不宜在高温环境下使用。

需要注意的是，TC4钛合金在低温环境下也具有较好的性能，可用于制造低温设备。

但在极端低温下，TC4钛合金的韧性会降低，容易发生脆断，因此在设计低温设备时，应充分考虑这一因素。

1。

退火温度对TC4ELI钛合金大规格环材组织和力学性能的影响

备出 Φ3 384 mm/Φ3 300 mm×1 950 mmTC4ELI 钛合金大规格环材。
从成品环材上切取试样环，在箱式电阻炉中进行热处理实验，退火工艺分别为 700、750、800、850、 900 ℃ 保温 2 h 后空冷。随后从进行不同温度退火后的试样环坯上分别切取室温拉伸试样、冲击试样及金相试样。按照 GB/T5168—2007《α-β 钛合金高低倍组织检验方法》，采用 AXIOVERT 200 MAT 金相显微镜进行显微组织观察；按照 GB/T 228.1— 2010《金属材料拉伸试验第 1 部分：室温试验方法》，采用 INSTRON 5885 电子万能材料拉伸试验机测试室温拉伸性能；按照 GB/T 229—2007《金属材料夏比摆锤冲击试验方法》，在 PTM2300 金属摆锤式冲击试验机上测试室温冲击性能。
Keywords: TC4ELI titanium alloy; large specification rings; annealing temperature; microstructure; mechanical properties
钛及钛合金具有密度小、比强度大、加工性能好、与新兴复合材料的相容性好等优点，被广泛应用于航空航天、兵器、建筑、石油化工等领域。此外，钛合金对海水及其他腐蚀介质有较好的耐蚀性，具有无磁性、透声等优点，使其在船舶和海洋工程等方向也得到了较多的应用，是一种优质、轻型结构材料，被誉为“海洋金属”[1-3]。TC4ELI 钛合金是在 TC4 钛合金基础上开发的一种新型低间隙元素钛合金，由于合金元素含量允许波动范围较窄，因此，具有良好的韧性和一定的焊接性能。该合金在航空航天等领域得到了广泛的应用。我国自主研发的深海勇士号载人潜水器使用了 TC4ELI 钛合金制作载人球舱[4]。海洋装备服役时，潜艇、舰船等在海水中会受到海浪及海上漂浮物的冲刷和撞击，需要承受大的冲击载荷作用[5]。因此，为了保证 TC4ELI 合金材料的使用安全性，其强度、塑性和冲击韧性需达到良好匹配[6-9]。

钛合金的消除应力及退火工艺

钛合⾦的消除应⼒及退⽕⼯艺近a钛合⾦和a+β钛合⾦在退⽕中除发⽣再结晶外，还有a相和β相在组成、数量及形态上的变化，确定退⽕⼯艺时也⽐较复杂。

对于冶⾦⼚的交货状态，主要要求有稳定和塑性好的组织。

退⽕温度⼀般选择在a+β/β相变点以下120～200℃，冷却⽅式也采⽤空冷。

但是对于产品的最终使⽤前退⽕，则⼀定要依据退⽕⼯艺对显微组织和⼒学性能的影响通过试验来确定。

消除应⼒退⽕所需要的时间取决于⼯件厚度、残余应⼒⼩、所⽤的退⽕温度以及希望消除应⼒的程度。

考虑⼯件厚度时可参考不锈钢的情况。

⾄于选⽤的温度和希望消除应⼒的程度⼀般要通过实验来决定。

加热温度及保温时间对TC4钛管及钛合⾦残余应⼒的影响。

显然加热温度⾼，所需要的时间短。

消除应⼒退⽕的冷却⽅式⼀般采⽤空冷。

对于⼤尺⼨和形状复杂的零件也可采⽤炉冷。

钛合⾦消除应⼒退⽕制度。

在推荐的温度和时间范围内应依据上述原则，通过试验具体确定。

应该指出，钛焊件的消除应⼒退⽕往往与随后热处理统⼀考虑。

冷成型件的消除应⼒退⽕与热矫形⼯艺同时进⾏，但应该避免夹具对⼯件的污染。

完全退⽕⼯艺，钛板及钛合⾦完全退⽕的⽬的是为了获得稳定的、塑性好的或对应⼀定综合性能的显微组织。

在这⼀过程中主要发⽣再结晶，因此也称为再结晶退⽕。

此外，也有a相和β相在组成、形态及数量上的变化。

⼤部分a和a+β钛合⾦是在完全退⽕状态下使⽤的。

全a型钛合⾦两相区很⼩，完全退⽕过程主要发⽣再结晶。

退⽕温度⼀般选择在a+β/β相变点以下120～200℃。

温度过⾼会引起不必要的氧化和晶粒长⼤，温度过低再结晶不完全。

冷却速度对这类合⾦的组织和性能的影响不⼤，⼀般采⽤空冷。

⾄于亚稳定β型钛合⾦，完全退⽕也就是固溶处理。

冶⾦⼚出⼚前的退⽕温度⼀般选择在a+β/β相变点以上80～100℃。

在推荐的完全退⽕⼯艺范围内，具体⼯艺应依据材料的加⼯历史、实际化学成分、以及所采⽤的设备通过试验来确定。

为了避免不必要的氧化，选⽤⼯艺时应该在满⾜性能要求的前提下采⽤最低的温度和最短的时间。

TC4钛合金最高使用温度TC4抗拉强度tc4执行标准

T T T T T埋美TT TT系TTT 栽TTTT勺门现有规格:1.T C4交货状态：锻造、铸态、退火态、固溶态、时效态等等；2.TC4外观状态：黑皮态、车光态、磨光态、酸洗态；3.TC4尺寸规格：公称尺寸、公差范围、定尺、不定尺、标准尺寸；4.TC4 质量标准：GB、HB、GJB、AMS、GB/T、ASTM > ASME、JIS、JS、DIN、EN 其它；5.TC4产品分类：棒材|管材|带材|丝材|法兰|板材|环件|圆饼|锻件|焊丝，可根据客户要求.6.TC4订货量；7.TC4交期。

TC4钛合金抗拉强度:材料抗抄强度屈服强度延伸率断面收crJMP*tr/MPii缩率TC4用材9708仪＞1153030 tnr»厚接头96085013.029100 mm厚:接头950Ml12.528基于扩散焊温度需求及超塑性成形扩散焊接时材料的应变速度区间, 将实验温度和拉伸速度选择如下：拉伸温度（ C）： 850880、900、920;应变速率：0.001s、0.0001s、0.00001s 。

不同温度条件下TC4钛合金应力应变曲线图，在室温条件下，挨近1200Mp的拉伸应力取得挨近0.1的应变；在温度到达300 c时，950Mp左右的应力可以取得0.1的应变；在温度超过600 c时，塑性显着改进，不到600Mp的拉应力条件就可以取得挨近0.1的应变；在温度到达700 c时，400Mp的应力就可以取得0.1的应变；在800 c的情况下，TC4板件的塑性已经十分优秀，不到100Mp就可以取得0.1的应变。

金属资料的塑性变形是通过滑移和学生进行的，塑性变形中位错密度的升高导致了加工硬化的出现，位错密度越大导致了塑性变形越难进行，所以加工硬化率越大。

温度越高，能参与到塑性变形的滑移面增加，且随着温度的上升，原子的迁移能力增强，位错的运动能力得以改进，这都使资料塑性改进，一起在高温区间，晶界滑移和分散蠕变使塑性进一步改进。

tc4钛合金工作温度

tc4钛合金工作温度
【原创实用版】
目录
1.TC4 钛合金的概述
2.TC4 钛合金的性能特点
3.TC4 钛合金的工作温度范围
4.TC4 钛合金的应用领域
5.结论
正文
TC4 钛合金是一种优秀的金属材料，它具有许多优良的特性，如耐蚀性、小的密度、高的比强度及较好的韧性和焊接性等。

这些特性使 TC4 钛合金在航空航天、石油化工、造船、汽车，医药等部门都得到了广泛的应用。

TC4 钛合金的力学性能也是非常出色的，其抗拉强度达到 895 b/mpa，规定残余伸长应力为825 r0.2/mpa，伸长率为 10%，断面收缩率为 25%。

这种合金的密度为 4.5（g/cm3），工作温度范围为 -100～550℃。

在加工过程中，TC4 钛合金通常采用水淬或空冷的方式进行热处理淬火，其温度相变点以上为 30--·50。

这种处理方式可以有效地提高合金
的硬度和强度，提高其使用寿命。

总的来说，TC4 钛合金以其独特的性能和优良的加工特性，在许多领域都得到了广泛的应用。

第1页共1页。

钛合金的去应力退火温度

钛合金的去应力退火温度钛合金的去应力退火温度，这听起来有点拗口对吧？别担心，咱们慢慢聊聊这个话题。

钛合金，这个名字一听就让人觉得高大上，仿佛是某个神秘科技领域的产物。

它就像那种在电影里总是拯救世界的英雄，默默无闻却又不可或缺。

钛合金的强度和耐腐蚀性都很牛，正因为如此，很多航空航天和医疗器械里都能见到它的身影。

可别小看它，虽然外表看起来威风凛凛，但钛合金也有自己的小脾气。

说到去应力退火，那可真是个技术活。

简单说，就是给钛合金“放松”一下，释放它心里的压力。

想象一下，就像咱们工作一整天，回家后泡个热水澡，啊，真是舒服极了。

钛合金在制造过程中，难免会有一些内应力，就像人长时间紧绷的肌肉一样，急需放松。

去应力退火就能做到这一点，通过加热，让那些紧绷的内应力得到释放，材料变得更加稳定。

那去应力退火的温度呢？嘿嘿，这可不是随便说说的。

通常来说，钛合金的去应力退火温度一般在600到800摄氏度之间，具体还得看具体的合金成分。

想象一下，钛合金在炉子里“蒸桑拿”，热气腾腾的，舒服得不得了。

这种高温的环境能够让内部结构调整到最佳状态，过一段时间后再冷却，钛合金就像新生的一样，焕然一新，准备好迎接接下来的挑战。

有趣的是，钛合金的退火过程不仅是物理变化，也是个化学大派对。

内部的原子们就像舞池里的舞者，经过一番热情的交融，找到最佳的搭档，形成更稳固的结构。

说到这，不禁让人想起那些老话儿：好事多磨，经过一番折腾，才能见到真金白银。

这也是钛合金的魅力所在，经历了高温的洗礼，它就能以更好的状态回归。

再说说去应力退火的重要性。

试想一下，如果不进行退火处理，钛合金在使用过程中就像个情绪不稳的朋友，随时可能爆发，导致材料的破坏或性能下降。

这可不是开玩笑的。

特别是在航空航天领域，任何小失误都可能导致严重后果，谁都不想在高空飞行的时候遇到材料疲劳的尴尬。

技术上还有很多细节，比如加热的时间、冷却的速度等等。

就像烹饪一样，火候不到，菜做得再好也不算成功。

tc4钛合金材料参数

tc4钛合金材料参数
TC4钛合金材料是一种高强度，高耐腐蚀性的钛合金。

它具有良好的力学性能和高温性能，常用于航空航天，医疗，军事，工业等领域。

以下是TC4钛合金常见的物理和力学性能参数：
材料密度：约4.43 g/cm3
材料抗拉强度：约900-1100 MPa
材料屈服强度：约800-1000 MPa
材料抗曲强度：约600-800 MPa
材料弹性模量：约110-120 GPa
材料硬度：约34-36 HRC
材料热变形温度：约900-950℃
材料熔点：约1670℃
材料线膨胀系数：约8.6x10^-6/℃
材料耐腐蚀性：非常优秀，在大多数酸性和碱性环境中都能维持良好的耐腐蚀性。

请注意，上述参数仅供参考，具体数值可能因生产工艺和厂家而有所不同。

钛退火温度

钛退火温度
钛退火温度
钛是一种重要的金属材料，具有高强度、耐腐蚀、轻质等优良性能，广泛应用于航空、航天、医疗、化工等领域。

然而，钛的加工难度较大，需要进行多道工序，其中退火是一道重要的工序之一。

钛的退火温度是指将钛材料加热到一定温度，然后在一定时间内冷却，以改善其组织和性能的过程。

钛的退火温度通常在600℃-1000℃之间，具体温度取决于钛材料的种类、形状和用途等因素。

钛的退火温度对钛材料的性能有着重要的影响。

一般来说，钛的退火温度越高，其晶粒尺寸越大，强度越低，但韧性和塑性会增加。

相反，钛的退火温度越低，其晶粒尺寸越小，强度越高，但韧性和塑性会降低。

因此，在实际应用中，需要根据具体情况选择合适的退火温度，以达到最佳的性能。

钛的退火温度还与钛材料的形状有关。

例如，钛板材的退火温度通常比钛管材的退火温度低，因为钛板材的厚度较小，散热速度较快，容易产生过热和变形。

因此，钛板材的退火温度一般在600℃-800℃之间，而钛管材的退火温度一般在800℃-1000℃之间。

钛的退火温度是钛材料加工中不可或缺的一道工序，对钛材料的性能有着重要的影响。

在实际应用中，需要根据钛材料的种类、形状和用途等因素选择合适的退火温度，以达到最佳的性能。