常用鈦合金的構(gòu)造及分類(lèi)
現(xiàn)代工業(yè)中,把作為中間原料的TiCU還原成金屬鈦的方法大致為:(a)克羅爾法或鎂還原法;(b)亨特法或鈉擇原法;(c)電解法(即熔鹽電解現(xiàn)在工業(yè)上最普及的鈦熔煉方法是真空自耗二次電弧熔煉法,也有采用非自耗電極電弧熔煉法、自耗電極電弧熔煉法、等離子束熔煉法等熔煉鈦的。
通過(guò)冶煉生產(chǎn)出鈦合金之后,依照工業(yè)用途可加工成各種形狀和尺寸的毛坯,進(jìn)而再加工成零件。為了適應(yīng)工業(yè)上的需要,所以根據(jù)制造方法可把所有的現(xiàn)代鈦合金劃分成塑性合金及鑄造合金;按照強(qiáng)度水平分成低強(qiáng)度和髙塑性合金、中等強(qiáng)度合金、髙強(qiáng)度合金;依據(jù)目的和用途劃分為結(jié)構(gòu)鈦合金和熱強(qiáng)鈦合金。由此應(yīng)當(dāng)注意,現(xiàn)在并不強(qiáng)調(diào)詳細(xì)把合金劃分為結(jié)構(gòu)鈦合金和熱強(qiáng)鈦合金,因?yàn)檫@種和其它各種合金也能在廣闊的溫度范圍內(nèi)使用,一般根據(jù)對(duì)零件提出的工作條件和工藝要求來(lái)決定合金的選擇。
1.低強(qiáng)度和高塑性合金(處于退火狀態(tài)的強(qiáng)度極限不大于588MPa)鈦。
(1)工業(yè)上用的鈦合金B(yǎng)T1-00,BT1-0及低合金OT4-0和0T4-1可以在冷態(tài)下進(jìn)行板料沖壓。
(2)鈦合金B(yǎng)T5及BT5-1,偽a鈦合金OT4、BT6Q-C及BT20,雙相UT)一合金B(yǎng)T6,BTM及BT16都具有滿(mǎn)意的工藝塑性,而且可以進(jìn)行板料沖壓,但是通常都要經(jīng)過(guò)預(yù)熱才能進(jìn)行沖壓。
2.高強(qiáng)度鈦合金(處于退火狀態(tài)的強(qiáng)度極限大于981MPa)——BT22及其各種鈦合金
對(duì)鈦合金B(yǎng)T6C,BT6,BT14,BT3-1tBT8,BT9,BT16T和VBT15采取強(qiáng)化熱處理(淬火和時(shí)效)的方法同樣可獲得大于981MPa的強(qiáng)度極限。熱處理?xiàng)l件下鈦合金的強(qiáng)化機(jī)理在于,當(dāng)淬火時(shí)固定非穩(wěn)定的`相或a相,在時(shí)效過(guò)程中這種相分解并析出比較穩(wěn)定相-固溶體,可能含有某些金屬間的相)的很多彌散顆粒,造成強(qiáng)度提髙。同時(shí)改變合金的熱處理強(qiáng)度,可以獲得要求的強(qiáng)度和塑性的綜合指標(biāo)。
經(jīng)過(guò)強(qiáng)化熱處理之后,半成品的原始組織顯著地影響機(jī)械性能,特別是塑性具有一次iS相(初生相)的整齊而清晰晶面的針狀組織造成降低的合金機(jī)械性能,由于在髙溫多相性轉(zhuǎn)變溫度加熱條件下,繼續(xù)以不充足的壓縮程度進(jìn)行變形的結(jié)果而形成了這種一次P相<>具有等軸或“圓柱狀纖維”組織的U+和合金具有強(qiáng)度和塑性的滿(mǎn)意綜合性能。厚度大于45~60mm的半成品淬透性比較低是(a+⑴熱強(qiáng)合金的缺點(diǎn),同時(shí)淬透性比較低就阻止了由于強(qiáng)化熱處理的結(jié)果而達(dá)到必要的強(qiáng)度s因此在生產(chǎn)當(dāng)中,尤其是制造大的模鍛件時(shí)采用任何截面型的處于退火狀態(tài)的BT22型鈦合金具有1079MPa強(qiáng)度是特別方便的,因?yàn)闉榱舜_保必要的強(qiáng)度而減少了翹曲淬透性以至于滿(mǎn)足確定性組織要求的問(wèn)題
BT16牌號(hào)鈦合金是以冷鐓法制造螺栓的最重要合金。4200及4210牌號(hào)鈦合金同其它牌號(hào)鈦合金相比較具有較髙的耐腐蝕性能,并應(yīng)用于各種恃殊化學(xué)機(jī)器制造部門(mén)之中。