CN101914739B - 一种提高钛合金抗压强度的方法 - Google Patents
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Abstract
一种提高钛合金抗压强度的方法，其特征是将钛合金在2～5GPa压力下进行950～1000℃，保温20～30min后，断电保压自然冷却至室温，再将经上述高压处理后的钛合金试样放入热处理炉中加热至550～600℃，保温20～30min，出炉空冷。本发明的特点在于：经本发明处理后钛合金的抗压强度有较大幅度的提高，并且本发明工艺方法简单、操作方便、成本低廉，质量稳定。
Description
技术领域
本发明属于金属材料科学技术领域，涉及一种提高钛合金抗压强度的热加工工艺方法。
背景技术
钛合金具有密度小、比强度高、耐蚀性能好及耐热性能良好等优异特性，已在航天、航空、石油、化工、生物及医学等领域中得到了广泛的应用。随着现代工业的飞速发展，各个领域对钛合金的性能提出了更高的要求，尤其是钛合金的抗拉(压)强度。目前，提高钛合金强度的方法主要是变形结合热处理。采用该方法易于在工业上推广应用，但存在工序复杂、成本高、变形及热处理制度控制严格，对提高钛合金的强度也有限，难以满足航天、航空、石油及化工等领域对更高强度钛合金件的要求。因此提高钛合金的强度具有重要的实际意义。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术不足，提供一种工艺方法简单、操作方便，成本低廉，可有效提高钛合金抗压强度的热加工工艺方法。
本发明是采用下述技术方案实现的，所述方法的具体步骤如下：
1.高压处理：其工艺参数为：压力为2～5GPa，加热温度为950～1000℃，保温时间为20～30min，断电保压自然冷却至室温。
2.热处理：其工艺参数为：加热温度为550～600℃，保温时间为20～30min，出炉空冷至室温。
本发明由于采用高压相变处理方法，可以改变钛合金组织中的晶粒取向，使晶粒得到细化，同时消除气孔、疏松等缺陷，增大了钛合金的致密度。随后再对经高压处理后的钛合金进行550～600℃，保温时间为20～30min热处理，可以消除由高压处理所产生的内应力及位错等缺陷，进一步改善钛合金的组织结构，从而提高材料的强度。
本发明的有益效果是：本发明工艺方法简单、操作方便、成本低廉，质量稳定，可有效提高钛合金的抗压强度，适合于工业化生产。
具体实施方式：
下面通过实施例详述本发明。
实施例1
所用材料为钛合金，其化学成分(质量分数wt％)为，Ti 85.60％，Al 3.11％，V9.67％，Fe1.56，其余0.058％杂质。将钛合金试样在CS-IIB型六面顶压机上进行高压实验。采用压力为3GPa，加热温度为950℃，保温时间为20min，断电保压冷却至室温，然后再将高压处理后的样品在KLX-12B箱式电阻炉中进行热处理，加热温度为600℃，保温时间20min，出炉空冷至室温。其抗压强度的测试结果见表1。
实施例2
实验材料的成分与工艺过程与实施例1相同，本实施例中采用压力为4GPa，加热温度为950℃，保温时间为20min，断电保压冷却至室温(约25℃)。随后的热处理工艺与实施例1相同。其抗压强度的测试结果见表1。
实施例3
实验材料的成分与工艺过程与实施例1相同，高压处理工艺与实施例1相同，随后的热处理工艺为：加热温度为550℃，保温时间30min，出炉空冷至室温。其抗压强度的测试结果见表1。
表1不同状态下钛合金的抗压强度测试结果
注：淬火+时效工艺为：加热950℃保温20min水冷后，再经600℃保温时间30min。
上述实验结果表明：钛合金经本发明方法处理后具有较高的抗压强度，高于实施例前和常规热处理工艺(淬火+时效)处理后钛合金的抗压强度。
Claims (1)
1.一种提高钛合金抗压强度的方法，其特征是所述方法包括高压处理和热处理两部分；
所述高压处理工艺是：其工艺参数为：压力为2～5GPa，处理温度为950～1000℃，保温时间为20～30min，断电保压自然冷却至室温；所述热处理工艺是：处理温度为550～600℃，保温时间为20～30min，出炉空冷至室温；所述的钛合金，其化学成分以质量分数wt％为：铝Al 3.0％～3.5％，钒V9.0％～10.0％，铁Fe1.5～2.5％，其余量为钛Ti。
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