CN102203308A - 制造用于内燃机排气系统的钛合金的方法 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了用于内燃机排气系统的上述钛合金的制造方法。所述用于制造用于高温和高应力环境的钛合金的示例性方法包括：在第一温度对钛合金进行第一热处理，将钛合金轧制至所需的厚度，在第二温度对钛合金进行第二热处理，在第三温度对钛合金进行第三热处理。在一些实施方式中，对第一温度进行选择，从而使得钛合金最优化地再结晶和软化，同时不会使得第二相颗粒发生显著的变粗，所述第一温度可以约为1500-1600℉。在一些实施方式中，钛合金的轧制将钛合金的厚度减小了至少65％。

Description

制造用于内燃机排气系统的钛合金的方法

相关申请的交叉引用

本申请根据35U.S.C.§119(e)要求2008年11月6日提交的美国临时申请第61/112,083号的优先权。

背景技术

发明领域

本发明涉及用来制造抗氧化性高强度钛合金的技术，所述钛合金可以为平坦轧制的或者卷绕的条状产品。所述技术优选用来制造合金产品，所述合金产品可以很理想地用于机动车排气系统部件，所述应用需要升高温度强度以及抗氧化性这样的性质组合。

发明背景

已知将工业纯(CP)的钛用于机动车排气系统和摩托车的消音器。这些由CP钛制造的排气系统比标准不锈钢制造的排气系统更轻。当使用钛代替不锈钢的时候，重量的减轻可以高达44％，系统的重量减轻可以约等于或大于20磅。

通过在排气系统中使用CP钛，尽管能够提供良好的减轻重量的效果，另一方面，会由于该应用中的高温而造成CP钛的过度氧化和软化。因此，CP钛板产品的使用仅限于经受较低温度的特定的排气系统的部件。

当排气管由钛制造的时候，它们通常包括由CP钛制造的焊接管。对于消音器和催化转化箱，可以通过成形和焊接，由CP钛板制造部件。用于管子和消音器部件的输入材料通常是以连续的冷轧条状产品的形式制造的。已知的用来制造钛条状产品的方法包括将钛锭熔化，通过热锻或热轧将钛锭转化为中间板块，然后在高温下，通过一系列减小的辊隙将板块轧制成卷片产品或热带卷。这可以通过纵列设置的一系列本领域众所周知的轧制机或可逆式轧机完成。

所述热带卷还通常可以在连续线性炉内进行热处理或退火，还可以进行修整和处理以除去表面污染物和裂纹。然后在成卷轧制机(例如Sendzimir轧制机)上将所述热带卷冷轧至最终规格。在轧制之后，可以在连续的惰性气体或真空的线性炉或者罩式炉内，在真空或惰性气体中对卷材进行退火，最终冷轧过的卷材或条可以通过另外的步骤(可以包括调平和酸洗)进行精整以进行销售。

在制造用于排气系统的管子部件的焊接管的时候，可以将冷轧条分割成合适的宽度，可以送入包括轧制成型机和氧炔焊接源(例如钨惰性气体(TIG)、金属惰性气体(MIG)或激光焊接)的连续管焊接生产线，或者切割至一定的用来形成管材的长度，以独立的长度进行焊接。对于这些方法，条产品的优选特征是平滑的低磨擦性表面，以防成形装置附着在所述条上，在横向上具有平滑的弯曲曲线，以便促进均匀地成形为管形，具有足够的弯曲延伸，以形成管。焊接管还应当具有足够的成形能力，使其能够弯曲成最终所需的排气管形状，具有足够的机械(例如强度)和氧化性能特征，以便在管部件长时间受到废气作用的时候具有耐受能力。

对于消音器部件和催化转化箱的制造，通常将所述卷材或条切割成平坦的片材，可以由所述平坦片材切割独立的坯件，然后进行成形和组装，所述成形和组装可以根据需要包括以下操作的组合：深冲压，压制，弯曲，成形和轧制卷边接缝以及焊接。对于消音器部件的制造，关键特征是在拉制和压制中的成形能力，以及极佳的弯曲延性。所选的材料应当具有足够的机械(例如强度)和氧化性能特征，以便在消音器部件长时间经受废气作用的时候具有耐受性。

上述产品所需的性能特征的组合并不是直接的。从生产的角度来看，钛合金的理想选择是软的工业纯等级的钛，例如ASTM 1级或ASTM 2级。但是，所述合金如果用于现有的车辆，其氧化寿命有限，高温机械性能不足。另外，下一代高燃料效率的发动机可能会经历更高的温度和负荷。

因此人们需要用来生产具有改进的机械和氧化性能的合金的技术，从而满足相对于CP钛板产品，可以在更高温度下使用的钛合金的工业需求。该种产品重要的性质是在高达1600℉的温度下的抗氧化性以及升高温度强度。另外，因为此种片材产品需要通过成形和制造操作来生产各种排气系统部件，因此需要接近CP钛所表现出的性质的可冷成形能力以及可焊接能力。

发明内容

本发明揭示了用于内燃机排气系统的上述钛合金的制造方法。

所述用于制造用于高温和高应力环境的钛合金的示例性方法包括：在第一温度对钛合金进行第一热处理，将钛合金轧制至所需的厚度，在第二温度对钛合金进行第二热处理，在第三温度对钛合金进行第三热处理。在一些实施方式中，对第一温度进行选择，从而使得钛合金最优化地再结晶和软化，同时不会使得第二相颗粒发生显著的变粗，所述第一温度可以约为1500-1600℉。在一些实施方式中，钛合金的轧制将钛合金的厚度减小了至少65％。

在一些实施方式中，对所述第二温度进行选择，使得第二相颗粒的沉淀最优化，所述第二温度可以约为900-1100℉。对第三温度进行选择，由此在不会造成沉淀颗粒溶解的情况下完成钛合金的再结晶，在一些实施方式中，所述第三温度可以约为1200-1600℉。所述第一、第二或第三热处理中的任意一种可以在空气气氛中进行。或者所述第一、第二或第三热处理中的任意一种可以在惰性气体气氛中进行。

在一些实施方式中，所述制造用于高温和高应力环境的钛合金的方法还包括在钛合金上施加受控制的应变。在一些实施方式中，所述在钛合金上施加受控制的应变的步骤包括对钛合金进行硬化冷轧，在其它的实施方式中，可以包括对钛合金进行拉伸矫直。

所述用于制造用于高温和高应力环境的钛合金的另一种示例性方法包括：在第一温度对钛合金进行第一热处理，将钛合金轧制至所需的厚度，在第一温度对钛合金进行第一时间的第二热处理，在第二温度对钛合金进行第三热处理。在一些实施方式中，对第一时间进行选择，使得在第二热处理中获得在ASTM 3级和ASTM 6级钛合金的粒度之间的粒度。对第一温度进行选择，从而使得钛合金最优化地再结晶和软化，同时不会使得第二相颗粒发生显著的变粗，所述第一温度可以约为1500-1600℉。所述第一时间可以约为5分钟至1小时。对所述第二温度进行选择，使得第二相颗粒的沉淀最优化，所述第二温度可以约为900-1100℉。

附图结合在说明书中，构成说明书的一部分，附图中显示了本发明优选的实施方式，用来解释本发明的基本原理。

附图简要说明

图1是工业纯钛以及本发明所述的示例性合金的应力-应变曲线图。

图2a是现有技术用来制造钛的方法的示意图。

图2b是根据本发明的示例性实施方式的方法的示意图。

图3a是根据本发明示例性实施方式，T₁的温度范围以及合金Ti 0.2％Fe-0.45％Si-0.11％O中α相和β相以及沉淀的体积分数随温度的变化关系。

图3b是根据本发明示例性实施方式，T₁的最低温度以及合金Ti 0.2％Fe-0.45％Si-0.11％O中的α相和β相以及沉淀的体积分数随温度的变化关系。

图4是根据本发明示例性实施方式，T₂的温度范围以及合金Ti 0.2％Fe-0.45％Si-0.11％O中的α相和β相以及沉淀的体积分数随温度的变化关系。

图5是根据本发明示例性实施方式，T₃的温度范围以及合金Ti 0.2％Fe-0.45％Si-0.11％O中的α相和β相以及沉淀的体积分数随温度的变化关系。

图6是根据本发明一个示例性实施方式，对于随后的成形应用最优化的含硅排气合金的应力-应变曲线。

除非另外说明，否则，在附图中，相同的附图标记和字符表示所示实施方式类似的特征、元件、部件或部分。另外，尽管下面参照附图详细描述，但是是结合所示的实施方式进行的描述。

详述和具体实施例

本发明提供了用来制造高强度钛合金的技术，所述高强度钛合金在经历长时间的高温之后具有极佳的抗氧化性，而且在较低温度下具有极佳的延性。因此，所述技术制造了能够理想地用于机动车或其他内燃器排气系统的合金，在这些应用中，需要长时间地接触高温气体。另外，在较低温度下极佳的延性会显著降低制造所述排气系统部件的成本。

因此，本发明提供了一种以低成本制造上述钛合金的冷轧条或片产品的技术，所述产品适合用于机动车或者其他内燃机排气系统。所述冷轧条或片产品能够特别好地适用于制造排气管部件或者更复杂的部件，例如消音器或催化转化器部件。本发明还提供了一种对条、片或最终排气部件进行精整，以限制由于最终制造和安装过程中的初始氧化和机械破坏对排气系统外部可见表面造成的美观方面的破坏的方法。

因此，本发明解决了由于排气系统实际操作与目前适合用于机动车和其他内燃机排气系统的合金表现出的表面条件、粒度和屈服性能之间的冲突造成的问题。

如下文进一步讨论，所述合金可以称作排气级合金，具有以下优选的组成：0.2-0.5％Fe，0.15-0.6％Si，0.02-0.12％O，余量为Ti(记作Ti-XT)，此种合金具有提高的机械和氧化性能。在一个示例性实施方式中，另一种优选的Ti-XT的组成可以是0.3-0.5％Fe，0.35～0.45％Si，0.06～0.12％O，以及余量的Ti。可以通过受控制地独立或组合地加入少量的Al，Nb，Cu和Ni，对这些排气级合金进行进一步的改进，获得更高的强度和氧化性能。较佳的是，所述受控的加入组分为0-1.5％Al，0-1％Nb，0-0.5％Cu和0-0.5％Ni，这些加入组分的总量等于或小于1.5％。

但是，上文所述的合金的可成形能力确实有一定的局限性。这些局限性至少部分是由于这些合金的总体强度和延性组合造成的，部分是由于这些合金的屈服性能造成的，观察到尖锐的屈服点和明显的屈服降低，部分是由于粒度造成的，所述粒度对于孪晶形变或滑移形变都不是最优化的。所述特征可能是由于向这些合金中受控制地加入某些元素(例如铁和硅)造成的，加入这些元素导致形成足量的各种相的沉淀，影响再结晶和晶粒生长的正常特征。体心立方形式的钛的小颗粒通常被称作β相，是大部分工业纯级别的钛的形式。在本文中将其它的相称作沉淀物，将其与β相颗粒相区别，所述沉淀物通常是包含Fe，Ni，Si，Cu之类的元素添加物的钛的化合物(例如Ti₂Fe，Ti₃Si，Ti₅Si₃)。

图1显示了含Si的排气级钛的应力-应变曲线101，其强度为75ksi至100ksi，还显示了最优化用于压制应用的常规的软CP级钛的类似的曲线102。排气级所示这类的应力-应变性质被认为是不利于成形的，因为尖锐的屈服点和随后的屈服降低103会导致不均匀的变形，由此导致发生裂纹或不一致的成形。屈服降低103会随着杂质含量、残余应力、粒度和第二相的存在变化。

具体来说，粒度对于可成形能力来说是一个重要的参数，优选的粒度取决于成形方法。对于包括三维应变的压制操作，通常认为较大的粒度能够促进由于孪晶机理造成的形变。形变孪晶是当沿着晶格面发生剪切的时候，在均匀的体积内发生的晶格的简单剪切，而不是位错滑移。位错滑移造成的孪晶机理追加形变允许金属能够更好地适应三维应变而不产生裂纹。对于单轴或双轴应变的情况，细小的粒度是可以接受的，因为四个独立的滑移体系通常可以适应应变。在排气级合金中，对于相平衡的了解使得可以开发热处理以调节和改良粒度，减小或消除屈服降低，使得成形性能最优化。所述方法与用来消除屈服降低的经典方法(例如硬化冷轧)相结合，可以导致改进的性能。

冷轧的条通常在退火的条件下提供，以促进成形。对于管材的成形，表面通常相当的软，这导致成形装置对管材造成擦伤或划痕，导致不利的外观。但是对于更复杂的成形，产品可能缺乏足够的成形能力，导致高成本和系统设计的限制。

另外，尽管含Si的排气级合金具有良好的总体氧化性能，但是在排气系统的最热的部分，它们容易形成一定量的氧化物锈迹。这种锈迹的形成有可能会影响性能，在任意的情况下，可能形成难看的外观，这是车主不愿意看到的。

因此，以下提出了一种新颖的制造含Si的排气级合金产品的方法，其特别适合用来改进上述钛合金的特征。

图2a显示了现有技术的用来制造用于内燃器排气系统的钛合金的方法。如图2a所示，现有技术方法首先对钛合金进行热轧201，然后进行退火周期202，所述退火可以在大约1400-1450℉进行，在目标温度下进行5分钟至1小时。在第一退火周期202之后，对钛合金进行表面调节203，例如进行吹风和浸渍或者研磨，然后进行冷轧204，所述冷轧通常在室温下进行，但是在一些实施方式中可以在250℉进行。然后在大约1300-1450℉，在惰性气体或真空条件下，在目标温度下进行5分钟至1小时的第二退火205。将后，将合金冷成形206为最终的产品。

图2b显示根据本发明，用来制造用于内燃机排气系统的钛合金的示例性方法。如图2b所示，首先对钛合金进行热轧210，所述热轧210可以使用条串联式热轧机或可逆式条热轧机，在1400-1900℉，或者优选1600-1800℉的温度下将片轧制至0.10-0.30英寸的厚度。在一个示例性的实施方式中，在温度T₁对合金进行高温退火211。在一个示例性的实施方式中，需要选择热处理(退火)211，其能够使得再结晶和软化最优化，同时不会导致显著的颗粒变粗或第二相的颗粒(例如Ti₃Si颗粒)变粗。例如，所述处理可以在大约1500-1600℉，优选1555-1575℉，最优选1560℉的温度下，在T₁进行5分钟至1小时，或者优选5-15分钟。

在图3a-5中，HCP表示α相颗粒，BCC表示β相颗粒，Ti₃Si和FeTi表示沉淀相颗粒，也称作第二相。

图3a显示对于组成为0.2％Fe，0.45％Si和0.11％O(所有的百分数都是重量百分数)，余量的Ti的钛合金的T₁的示例性温度范围，以及相平衡。图3a所示的T₁的示例性温度范围是能够完成完全的再结晶、同时不会造成快速的颗粒生长或变粗的示例性范围。热处理的温度需要高于沉淀相开始溶解的温度，但是低于结构大于50％的β(BCC)相的温度。在一个示例性的实施方式中，如图3a所示，T₁的最低值T_1最低可以为1555℉。从图3a还可以看到，T₁的示例性最高值T_1最高可以为1575℉。图3b显示图3a的图的延伸部分，显示T_1最低可以定义为将会产生小于1％体积分数(Vf)的沉淀物Ti₃Si的温度。

在此温度范围内，由于存在β相(BCC)以及任何残余的沉淀物，促进了再结晶的驱动力，但是控制了α颗粒(HCP)的生长。在相同的实施方式或者另外的实施方式中，所述热处理211可以将钛合金条最优化地用于随后的冷轧。在所述的发明中，在第一热处理(退火)211之后进行冷轧213，使得尺度减小不小于65％，在一些实施方式中，尺度减小75％。可以在热处理211和冷轧213之间插入冷却周期(未显示)，在此冷却周期中，将合金条冷却至室温，或者在一些实施方式中冷却至至少250℉。如图2b所示，可以在钛合金的第一热处理(退火)211和冷轧213之间插入表面调节212，例如吹风和浸渍或者研磨。另外，所述冷却周期可以在表面调节212之前进行。

如图2b所示，在冷轧213之后有两种热处理(退火)选择220，230。为了改进产品的强度以及为了对产品进行简单的单轴成形，需要使得粒度最小化。在一个示例性的实施方式中，这是通过两步热处理(退火)220完成的。在此实施方式中，在冷轧213之后，在温度T₂进行热处理221，对所述温度T₂进行选择以使得第二相颗粒(例如Ti₃Si和/或FeTi)的沉淀最优化。在一个示例性的实施方式中，T₂的范围为900-1100℉，优选950-1080℉，所述热处理221可以进行5分钟至24小时。在一个示例性的实施方式中，用来进行热处理221的优选时间范围是1-8小时，在另一个优选实施方式中，时间范围是5-15分钟。

图4显示对于组成为0.2％Fe，0.45％Si和0.11％O(所有的百分数都是重量百分数)的钛合金的T₂的示例性范围，以及相平衡。在图4所示的一个实施方式中，T₂可以定义为沉淀物的体积分数(Vf)增大的温度，T₂还应当是足够高的温度，从而可以使这种沉淀在24小时内发生。因此，在图4中，T_2最低表示一种最低温度，当低于该最低温度的时候，无法发生第二相颗粒的有效沉淀，例如该温度为900℉。如图4所示，T_2最高表示一种最高温度，当高于该温度的时候，沉淀开始显著减少，例如该温度为1080℉。

再来看图2b，在T₂进行热处理(退火)221之后，再次在温度T₃对钛合金条进行退火222，使得产品再结晶，同时不使沉淀溶解。在一个示例性的实施方式中，T₃的范围为1200-1600℉，优选1400-1600℉，所述热处理222可以在T₃进行5分钟至1小时，优选5-15分钟。

图5显示对于组成为0.2％Fe，0.45％Si和0.11％O(所有的百分数都是重量百分数)，余量的Ti的钛合金的T₃的示例性范围。如图5所示，沉淀物的锁定作用会导致细小的粒度，这可以很理想地改进强度和单轴成形性能。在图5所示的一个实施方式中，T₃的最高值T_3最高定义为沉淀的体积分数(Vf)降至低于1％、失去有效的颗粒边界锁定的温度，例如T_3最高≈1575℉。T₃的下限T_3最低定义为开始不可能发生有效的再结晶的温度，例如T_3最低≈1200℉。

在一个实施方式中，所述在T₂和T₃的热处理(退火)221，222可以独立地进行，在两次热处理之间冷却至室温(未显示)。在另一个实施方式中，在T₂和T₃进行的热处理(退火)221和222可以结合在一个循环中，其中，在T₂进行第一热处理221之后，直接将加热炉加热至T₃进行第二热处理222。在相同的实施方式或者另外的实施方式中，可以为该技术的另外的部件赋予受控制的应变241，例如通过硬化冷轧241，从而克服初始屈服点，获得最优化的屈服性质。在一些实施方式中，如本领域已知的，可以通过拉伸矫直赋予受控制的应变241。或者，可以将赋予受控制的应变的步骤241完全省略。赋予应变的百分比通常为0.2-2％，在一些实施方式中为0.5-1％。图6所示种类的应力-应变曲线，是赋予受控制的应变241之后的应力-应变曲线。

在一个实施方式中，在第二热处理选项230中，希望制得变粗的粒度，其能够促进孪晶形变。如图2b所示，在冷轧213之后，再一次在T₁对钛合金条进行足够时间的热处理231，以获得在ASTM 3级和ASTM 6级钛合金粒度之间的粒度，例如粒径为45-127微米。在一个示例性的实施方式中，所述时间可以是在T₁处理5分钟至1小时。在一个实施方式中，该方法产生的粒度能够促进通过孪晶造成的形变，以及促进深层压制和复杂的成形操作。然后所述条可以在T₂退火232例如5分钟至24小时，优选1-8小时，使得硅化物(例如Ti₃Si和/或FeTi)沉淀，这是避免使用过程中发生颗粒生长所必需的。

可以为该技术的另外的部件赋予受控制的应变241，例如通过硬化冷轧241或拉伸矫直241，从而克服初始屈服点，获得最优化的屈服性质。如图2b进一步显示，通过例如硬化冷轧241或者拉伸矫直241赋予受控制的应变241的步骤，可以在T₁进行的高温热处理231和在T₂进行的低温热处理232之间进行。或者，可以将赋予受控制的应变的步骤241完全省略。应变的百分比通常为0.2-2％，在一些实施方式中为0.5-1％。在一些实施方式中，图6所示种类的应力-应变曲线，是赋予受控制的应变241之后的应力-应变曲线。

为了最大程度减少热处理的成本，对于排气部件的制造不需要很大的成形能力的情况，在T₁，T₂和/或T₃对冷轧条进行的热处理221，222，231，232可以任选在空气线路退火炉内进行5-15分钟，然后进行任选的轻磨料精整，例如用Scotch Brite垫抛光以消除变色。空气退火的优点在于成本，这是避免了惰性气体的成本或者真空系统操作成本的结果。另外，所述条具有略微硬化的表面，使其对成形装置造成的划痕和擦伤具有更高的耐受性，由此给出改进的美观精整度。

作为空气退火的替代，可以采用氮气-惰性气体气氛，在T₁，T₂和/或T₃进行退火221，222，231，232。在此情况下，与氮气的反应会形成氮化钛的薄层，与来自基础合金的硅组合，可能包括一些种类的Ti-N-Si化合物。所述改性的表面层将作为硬化层，减少由于成形装置造成的划痕或擦伤，由此给出改进的美观精整度。另外，所述用硅改性的氮化物层可以用来在使用过程中减缓与空气的起始反应，减少氧化造成的总体增重，延长使用寿命。

通过在氮气-惰性气体混合物(例如5-50体积％的氮气)中进行退火，减小了由包含硅的钛合金制造的排气系统部件、子组件和完成的系统上可能发生的氧化速率。然后制得的用硅改性的硬氮化物层通过减少氧化造成的增重，提高对石头碎屑之类的机械破坏的耐受性，从而延长寿命。可以对温度、时间和气体混合物进行选择，根据合金中的硅含量，改进表面层中存在的硅的含量。

如图2b所示，进行冷成形的最后要素242，根据各种应用的需要，例如排气管、消音器或催化转化器部件，将加工过的排气级合金成形为各种形状。

本领域技术人员通过阅读说明书和实施本文所述的内容，本发明的其它实施方式是显而易见的。这些说明和实施例仅仅作为示例，本发明实际的精神和范围由所附权利要求书来限定。

在说明书和权利要求书中，所有的百分数都是重量百分数。

Claims (22)

1.一种用来制造用于高温和高应力环境的钛合金的方法，所述方法包括：

在第一温度对所述钛合金进行第一热处理；

将所述钛合金轧制至所需厚度；

在第二温度对所述钛合金进行第二热处理；

在第三温度对所述钛合金进行第三热处理。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第一温度进行选择，使得所述钛合金的再结晶和软化最优化，同时不会造成第二相颗粒的显著变粗。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第一温度约为1500-1600℉。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述钛合金的轧制将所述钛合金的厚度减小至少65％。

5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第二温度进行选择，使得第二相颗粒的沉淀最优化。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第二温度约为900-1100℉。

7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对所述第三温度进行选择，以便在不造成沉淀颗粒溶解的情况下完成所述钛合金的再结晶。

8.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述第三温度约为1200-1600℉。

9.如权利要求1所述的方法，其特征在于，任意所述第一、第二或第三热处理在空气气氛或惰性气体气氛中进行。

10.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对所述钛合金赋予受控的应变。

11.如权利要求10所述的方法，其特征在于，所述对钛合金赋予受控的应变的操作包括对所述钛合金进行硬化冷轧或拉伸矫直。

12.一种用来制造用于高温和高应力环境的钛合金的方法，所述方法包括：

在第一温度对所述钛合金进行第一热处理；

将所述钛合金轧制至所需厚度；

在所述第一温度对所述钛合金进行第一时间的第二热处理；

在第二温度对所述钛合金进行第三热处理。

13.如权利要求12所述的方法，其特征在于，对所述第一温度进行选择，使得所述钛合金的再结晶和软化最优化，同时不会造成第二相颗粒的显著变粗。

14.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一温度约为1500-1600℉。

15.如权利要求12所述的方法，其特征在于，对所述钛合金的轧制将所述钛合金的厚度减小至少65％。

16.如权利要求12所述的方法，其特征在于，对第一时间进行选择，使得在第二热处理中获得在ASTM 3级和ASTM 6级钛合金的粒度之间的粒度。

17.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第一时间约为5分钟至1小时。

18.如权利要求12所述的方法，其特征在于，对所述第二温度进行选择，使得第二相颗粒的沉淀最优化。

19.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述第二温度约为900-1100℉。

20.如权利要求12所述的方法，其特征在于，任意所述第一、第二或第三热处理在空气气氛或惰性气体气氛中进行。

21.如权利要求12所述的方法，其特征在于，所述方法还包括对所述钛合金赋予受控的应变。

22.如权利要求21所述的方法，其特征在于，所述对钛合金赋予受控的应变的操作包括对所述钛合金进行硬化冷轧或拉伸矫直。

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