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TA10钛合金板材的热处理工艺研究

在高温,高浓度的氯化物中,纯钛会发生炉渣腐蚀,从而影响使用寿命。为了解决纯钛在高温高浓度氯化物的缝隙腐蚀问题,研制了一种新型钛合金Ti-0.2Pd合金。 1970年代中期,美国钛公司开发了Ti-0.3Mo-0.8Ni合金。该合金是一种近α型钛合金,在高温和高浓度氯化物中具有良好的耐缝隙腐蚀性能,并且可以部分替代在美国,英国使用的昂贵的Ti-0.2Pd合金。俄罗斯,日本,法国,德国等国家/地区已经纳入了国家标准,并已投资于工业生产。

1980年代,中国开始研究Ti-0.3Mo-0.8Ni合金的材料加工和应用,并将其纳入中国国家标准(对应中国品牌TA10),纯钛可能存在缺口。适用于腐蚀性环境。例如,1985年3月,它首先被应用于象屿盐矿真空盐生产的单效加热室。 1986年4月,应用于塘沽盐田氯化镁蒸发罐加热室。

一家公司已在国外订购了钾肥项目的钛钢复合材料订单。该复合涂层是3mm厚的TA10钛合金板。根据GB/T3621-2007 《钛及钛合金板材》标准,常规钢板需要满足A级要求,断裂后的伸长率可以达到18%,后续用于爆炸焊接的钢板必须满足B级要求,并且断裂后的伸长率应达到25%以上。为了保证炸药复合工艺对钛合金板材的塑性要求,可以采用低硬度0级海绵钛为原料生产板材,以满足其塑性指标的要求。后续过程,但这必然会增加原材料成本。研究人员以2级海绵钛为原料制备了TA10钛合金薄板。通过研究不同热处理体系对TA10钛合金薄板组织和性能的影响,研究了合适的热处理体系,以获得具有可塑性指标的TA10,以满足后续爆炸复合工艺的要求。钛合金板。

< p>实验材料是2级海绵钛和镍-钼中间合金,并且通过两次真空消耗熔融制得了直径为560mm的TA10钛合金锭。通过锻造,铣削,研磨等将铸锭制成热轧板坯,然后在1680轧机上通过两次烧成将其铸成3.0毫米厚的板。

热处理试验使用温度误差为±5°C的SX2-2.5-10电阻炉。 TA10钛合金是近α合金。冷却速率对其微观结构和性能影响很小。退火温度通常应低于α+β/β相变点120-200°C。因此,将热处理过的样品在3.0毫米厚的热轧TA10钛合金板上切割,并在不同温度下进行退火。退火温度分别为550、600、650、700、750和800°C。保持时间为30分钟。冷却方法为风冷。在退火板上取样以进行显微结构观察和机械性能测试,以找到合适的退火温度。在优选的退火温度下,对不同的保持时间进行退火处理,并且保持时间分别为15、30、60、120和180分钟。在不同时间取样并观察退火板的微观结构,并测试其机械性能,最终获得合适的热处理系统。测试结果表明:

(1)当热处理温度达到600℃时,可以更好地恢复TA10钛合金薄板的组织,但是塑性差。如果需要更好的可塑性来满足使用爆炸性复合钛板的要求,则需要更高的温度(700至750℃)热处理。

(2)当热处理温度恒定时,保持时间对TA10钛合金薄板的强度影响很小,但对可塑性影响很大。

(3)对于3mm厚的TA10钛合金热轧薄板,在()°C×(3060)min/AC退火处理之后,可以获得更均匀的等轴α相,并且合成效果更好。机械性能满足使用爆炸性复合钛板的要求。

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