CN106248718A - 一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法 - Google Patents

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白新房
田弋伟
赵永庆
苗壮
刘竟艳
李鹏
王松茂
李波
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Abstract

本发明提供了一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，包括以下步骤：一、将β钛合金置于箱式电阻炉中进行热处理；二、加工成圆片状，然后差热分析仪中阶梯加热，得到β钛合金的差热曲线以及该差热曲线的导数曲线；三、依据所述差热曲线的导数曲线的峰值确定β钛合金的相变点。本发明能够明显增强β型钛合金在相转变过程中的热效应峰值的锐化程度，消除β型钛合金热效应峰值不明显导致无法判定相变点的问题，提升了相变点测定的精确性。

Description

一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法
技术领域
本发明属于钛合金分析检测技术领域，具体涉及一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法。
背景技术
β型钛合金具有良好的变形加工性能，同时具有优异的生物相容性和更低弹性模量，在航空航天和生物医学工程得到广泛应用。在空冷时，可将高温β相保持到室温，得到全β组织，经淬火时效后，可得到较高的室温强度，是研发高强度钛合金方向之一。相变温度对钛合金加工和热处理至关重要，是制定加工工艺、选择变形参数的依据；现有近β锻造、亚β锻造、β锻造等先进锻造生产工艺，对钛合金相变点的测定提出了更高的要求，相变点的准确测定是精锻的前提，是保障钛合金产品质量和性能的重要参数。目前，对于β型钛合金产品，应用现有差热分析工艺方法测定相变温度存在由于合金热效应峰值不明显导致不能或无法准确判定其相变点的问题，只能应用逐渐升温热处理的方式进行β型钛合金相变温度分析，不利于相变温度的快速、精确测定。
发明内容
本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法。该方法路线简单、操作易控，能够满足β型钛合金相变点准确测定的需求。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将β钛合金置于箱式电阻炉中，在温度为450℃～500℃的条件下保温40min～50min进行热处理，然后随炉冷却至25℃室温；
步骤二、将步骤一中热处理后的β钛合金加工成圆片状，然后将圆片状β钛合金置于差热分析仪中，在氩气气氛的保护下，先以15℃/min～25℃/min的升温速度升温至500℃～550℃后保温1h～2h，再以8℃/min～12℃/min的升温速度升温至1000℃，然后随炉冷却至25℃室温，得到β钛合金的差热曲线以及该差热曲线的导数曲线；
步骤三、依据步骤二中所述差热曲线的导数曲线的峰值确定β钛合金相变点。
上述的一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，步骤一中所述β钛合金为TLM钛合金、Ti15Mo钛合金或Gr36钛合金。
上述的一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，步骤一中所述箱式电阻炉的稳态控制精度为-1℃～+1℃，所述箱式电阻炉的恒温区温度梯度为-3℃～+3℃。
上述的一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，步骤二中所述圆片状β钛合金的直径为6mm，厚度为1mm。
上述的一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，步骤二中所述圆片状β钛合金先以20℃/min的升温速度升温至520℃后保温1.5h，再以10℃/min的升温速度升温至1000℃，然后随炉冷却至25℃室温。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、本发明提出一种差热分析法测定β型钛合金相变点的方法，旨在解决β型钛合金应用现有差热分析工艺方法测定相变温度由于合金热效应峰值不明显导致不能或无法准确判定其相变点的问题。通过本方法可以明显增强β型钛合金在相转变过程中的热效应峰值的锐化程度，消除β型钛合金热效应峰值不明显导致无法判定相变点的问题，提升了相变点测定的精确性。
2、本发明的关键技术在于：一方面，在开始试验前，将样品在箱式电阻炉中进行热处理；另一方面以15℃/min～25℃/min的升温速度升温至500℃～550℃后保温1h～2h，以保证后续连续升温过程中热效应峰值的锐化，进而有利于相变温度的准确判定。
下面结合实施例对本发明作进一步详细说明。
具体实施方式
实施例1
本实施例利用差热分析法测定β钛合金相变点，其具体方法包括以下步骤：
步骤一、将β钛合金置于箱式电阻炉中，在温度为450℃的条件下保温40min进行热处理，然后随炉冷却至25℃室温；所述箱式电阻炉的稳态控制精度为-1℃～+1℃，所述箱式电阻炉的恒温区温度梯度为-3℃～+3℃；本实施例中所采用的β钛合金具体为TLM钛合金；
步骤二、将步骤一中热处理后的β钛合金加工成圆片状，其直径为6mm，厚度为1mm，然后将圆片状β钛合金置于差热分析仪中，在氩气气氛的保护下，先以20℃/min的升温速度升温至520℃后保温1.5h，再以10℃/min的升温速度升温至1000℃，然后随炉冷却至25℃室温，得到β钛合金的差热曲线以及该差热曲线的导数曲线；
步骤三、依据步骤二中所述差热曲线的导数曲线的峰值确定β钛合金相变点为719℃。
本实施例提出了一种差热分析法测定β型钛合金相变点的方法，旨在解决β型钛合金应用现有差热分析工艺方法测定相变温度由于合金热效应峰值不明显导致不能或无法准确判定其相变点的问题。通过该方法可以明显增强β型钛合金在相转变过程中的热效应峰值的锐化程度，消除β型钛合金热效应峰值不明显导致无法判定相变点的问题，提升了相变点测定的精确性。
实施例2
本实施例利用差热分析法测定β钛合金相变点，其具体方法包括以下步骤：
步骤一、将β钛合金置于箱式电阻炉中，在温度为500℃的条件下保温50min进行热处理，然后随炉冷却至25℃室温；所述箱式电阻炉的稳态控制精度为-1℃～+1℃，所述箱式电阻炉的恒温区温度梯度为-3℃～+3℃；本实施例中所采用的β钛合金具体为Ti15Mo钛合金；
步骤二、将步骤一中热处理后的β钛合金加工成圆片状，其直径为6mm，厚度为1mm，然后将圆片状β钛合金置于差热分析仪中，在氩气气氛的保护下，先以15℃/min的升温速度升温至550℃后保温1h，再以12℃/min的升温速度升温至1000℃，然后随炉冷却至25℃室温，得到β钛合金的差热曲线以及该差热曲线的导数曲线；
步骤三、依据步骤二中所述差热曲线的导数曲线的峰值确定β钛合金相变点为795℃。
本实施例提出了一种差热分析法测定β型钛合金相变点的方法，旨在解决β型钛合金应用现有差热分析工艺方法测定相变温度由于合金热效应峰值不明显导致不能或无法准确判定其相变点的问题。通过该方法可以明显增强β型钛合金在相转变过程中的热效应峰值的锐化程度，消除β型钛合金热效应峰值不明显导致无法判定相变点的问题，提升了相变点测定的精确性。
实施例3
本实施例利用差热分析法测定β钛合金相变点，其具体方法包括以下步骤：
步骤一、将β钛合金置于箱式电阻炉中，在温度为450℃的条件下保温40min进行热处理，然后随炉冷却至25℃室温；所述箱式电阻炉的稳态控制精度为-1℃～+1℃，所述箱式电阻炉的恒温区温度梯度为-3℃～+3℃；本实施例中所采用的β钛合金具体为Gr36钛合金；
步骤二、将步骤一中热处理后的β钛合金加工成圆片状，其直径为6mm，厚度为1mm，然后将圆片状β钛合金置于差热分析仪中，在氩气气氛的保护下，先以25℃/min的升温速度升温至500℃后保温2h，再以8℃/min的升温速度升温至1000℃，然后随炉冷却至25℃室温，得到β钛合金的差热曲线以及该差热曲线的导数曲线；
步骤三、依据步骤二中所述差热曲线的导数曲线的峰值确定β钛合金相变点为604℃。
本实施例提出了一种差热分析法测定β型钛合金相变点的方法，旨在解决β型钛合金应用现有差热分析工艺方法测定相变温度由于合金热效应峰值不明显导致不能或无法准确判定其相变点的问题。通过该方法可以明显增强β型钛合金在相转变过程中的热效应峰值的锐化程度，消除β型钛合金热效应峰值不明显导致无法判定相变点的问题，提升了相变点测定的精确性。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例，并非对本发明作任何限制。凡是根据发明技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本发明技术方案的保护范围内。

Claims (5)

1.一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，该方法包括以下步骤：
步骤一、将β钛合金置于箱式电阻炉中，在温度为450℃～500℃的条件下保温40min～50min进行热处理，然后随炉冷却至25℃室温；
步骤二、将步骤一中热处理后的β钛合金加工成圆片状，然后将圆片状β钛合金置于差热分析仪中，在氩气气氛的保护下，先以15℃/min～25℃/min的升温速度升温至500℃～550℃后保温1h～2h，再以8℃/min～12℃/min的升温速度升温至1000℃，然后随炉冷却至25℃室温，得到β钛合金的差热曲线以及该差热曲线的导数曲线；
步骤三、依据步骤二中所述差热曲线的导数曲线的峰值确定β钛合金的相变点。
2.根据权利要求1所述的一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，步骤一中所述β钛合金为TLM钛合金、Ti15Mo钛合金或Gr36钛合金。
3.根据权利要求1所述的一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，步骤一中所述箱式电阻炉的稳态控制精度为-1℃～+1℃，所述箱式电阻炉的恒温区温度梯度为-3℃～+3℃。
4.根据权利要求1所述的一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，步骤二中所述圆片状β钛合金的直径为6mm，厚度为1mm。
5.根据权利要求1所述的一种差热分析法测定β钛合金相变点的方法，其特征在于，步骤二中所述圆片状β钛合金先以20℃/min的升温速度升温至520℃后保温1.5h，再以10℃/min的升温速度升温至1000℃，然后随炉冷却至25℃室温。
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