286.2钛及钛合金O195力学性能1、钛及钛合金的基本性质:纯钛纯度对钛力学性能的影响①氢化物氢脆:氢在B-Ti中的溶解度比α-Ti中大得多当冷氢含量小于0.015%时,可避免使合金变脆。*氢对钛的影响氢脆②应力感生氢化物氢脆:含氢的α-Ti在应力作用下,促进氢化物析出,由此导致的脆性减少氢脆的措施:减少氧含量,如严格控制原材料纯度、采用真空熔炼、用中性或弱氧化性气象加热、情性气体保护焊接、尽量避免酸洗增氢、用真空退火去氢等。交互作用,使位错被钉扎,引起塑性降低;当应力去除并静止一段时间,再进行高速变形时,塑性又可以恢复24
§6.2 钛及钛合金 1、钛及钛合金的基本性质:纯钛 24 纯度对钛力学性能的影响 ①氢化物氢脆:氢在β-Ti中的溶解度比α-Ti中大得多, 当冷却到室温时,会析出脆性的氢化物TiH2,使合金 变脆。 ②应力感生氢化物氢脆:含氢的α-Ti在应力作用下,促 进氢化物析出,由此导致的脆性 ③可逆氢脆:溶解在钛晶格中的氢原子,在应力作用下, 经过一定时间会扩散到晶体缺陷处,与那里的位错发生 交互作用,使位错被钉扎,引起塑性降低;当应力去除 并静止一段时间,再进行高速变形时,塑性又可以恢复 *氢对钛的影响 氢脆 力学性能 氢含量小于0.015%时,可避免 减少氢脆的措施:减少氢含量,如严格控制原材料纯度、采用 真空熔炼、用中性或弱氧化性气氛加热、惰性气体保护焊接、 尽量避免酸洗增氢、用真空退火去氢等
86.2钛及钛合金O951、钛的基本性质:力学性能氢可增加高温形变时塑性,即提高热塑性或超塑性:增塑的原因是氢降低形变激活能,即降低原子扩散迁移所必须克服的能垒,提高了变形过程中扩散协调变形能力;同时氢原子在高温下分布比较均匀,减小了局部弹性畸变;氢有促进晶粒细化作用,从而改善高温热塑性生产上暂时将氢渗入合金中,然后高温变形再通过真空800-900℃退火去氢25
§6.2 钛及钛合金 氢可增加高温形变时塑性,即提高热塑性或超塑性: 增塑的原因是氢降低形变激活能,即降低原子扩散 迁移所必须克服的能垒,提高了变形过程中扩散协 调变形能力;同时氢原子在高温下分布比较均匀, 减小了局部弹性畸变;氢有促进晶粒细化作用,从 而改善高温热塑性。 25 生产上暂时将氢渗入合金中,然后高温变形, 再通过真空800-900℃退火去氢 1、钛的基本性质:力学性能
286.2钛及钛合金O951、钛的基本性质:力学性能间隙元素氮、氧、碳均可提高强度,急剧降低塑性作用机制:间隙进入晶格,钛的晶格产生较大曲从而影响性能相同条件下对晶格常数影响程度碳、氮、氧递减。控制条件:为了保证合金的塑性和韧性,目前在工业钛合金中氧氮、碳含量分别控制在0.15%、0.05%,0.1%以下。低温用钛及钛合金,由于氧、氮和碳提高塑-脆转化温度,应尽量降低它们的含量,特别是氧含量。26
§6.2 钛及钛合金 26 间隙元素氮、氧、碳均可提高强度,急剧降低塑性 控制条件:为了保证合金的塑性和韧性,目前在工业钛合金中氧、 氮、碳含量分别控制在0.15%、0.05%,0.1%以下。低温用钛及 钛合金,由于氧、氮和碳提高塑-脆转化温度,应尽量降低它们 的含量,特别是氧含量。 作用机制:间隙进入晶格,钛的晶格产生较大歪曲,从而影响性能; 相同条件下对晶格常数影响程度碳、氮、氧递减。 1、钛的基本性质:力学性能
286.2钛及钛合金力学性能1、钛及钛合金的基本性质:纯钛置换元素铁、硅均可提高强度,急剧降低塑性作用机制:铁溶于钛中是置换溶解,不足以显著影响钛的晶格但当铁含量超过溶解度时会析出TiFe化合物,;随铁含量增加TiFe析出量增加,使钛的强度增加,塑性和韧性下降;。控制条件:作为杂质时,铁和硅的含量分别要求小于0.3%和0.15%,但有时也作为合金元素加入。27
§6.2 钛及钛合金 1、钛及钛合金的基本性质:纯钛 27 置换元素铁、硅均可提高强度,急剧降低塑性 控制条件:作为杂质时,铁和硅的含量分别要求小于0.3%和 0.15%,但有时也作为合金元素加入。 作用机制:铁溶于钛中是置换溶解,不足以显著影响钛的晶格, 但当铁含量超过溶解度时会析出TiFe化合物,;随铁含量增加, TiFe析出量增加,使钛的强度增加,塑性和韧性下降;。 力学性能
286.2钛及钛合金O工艺性能1、钛及钛合金的基本性质:纯钛钛可进行锻造、轧制、挤压、冲压等各种压力加工,原则上加热钢材所采用的设备都可以用于钛材加热,要求炉内气氛保持中性或弱氧化性气氛,绝不允许使用氢气加热。①钛的屈强比(go.2/b)较高,一般在0.70~0.95之间,变形抗力大,而钛的弹性模量相对较低,因此钛材在加工成型时比较困难②纯钛有良好的焊接性能,焊缝强度、延性和抗蚀性与母材相差不多。为防止焊接时的污染,须采用钨极氩气保护焊③钛的切削加工比较困难,主要原因是钛的摩擦系数大,导热性差,热量主要集中在刀尖上,使刀尖很快软化。同时钛的化学活性高,温度升高容易粘附刀具,造成粘结磨损。在切削加工时,应正确选用刀具材料保持刀具锐,并采用良好的冷却。28
§6.2 钛及钛合金 1、钛及钛合金的基本性质:纯钛 钛可进行锻造、轧制、挤压、冲压等各种压力加工,原则上 加热钢材所采用的设备都可以用于钛材加热,要求炉内气氛 保持中性或弱氧化性气氛,绝不允许使用氢气加热。 28 工艺性能 ①钛的屈强比(σ0.2/σb )较高,一般在0.70~0.95之间,变形抗力大, 而钛的弹性模量相对较低,因此钛材在加工成型时比较困难。 ②纯钛具有良好的焊接性能,焊缝强度、延性和抗蚀性与母材相差不多。 为防止焊接时的污染,须采用钨极氩气保护焊。 ③钛的切削加工比较困难,主要原因是钛的摩擦系数大,导热性差,热 量主要集中在刀尖上,使刀尖很快软化。同时钛的化学活性高,温度升 高容易粘附刀具,造成粘结磨损。在切削加工时,应正确选用刀具材料, 保持刀具锋锐,并采用良好的冷却