CN1146673C - 一种钛合金渗氧的方法 - Google Patents

Abstract

一种钛合金渗氧方法，属于钛合金处理技术领域，本发明主要用于解决钛合金表面显微硬度低，而使用受到影响的问题，将钛合金件埋在经过处理的介质中，放在普通空气加热炉内，在700～850℃的温度下，保温2～14小时，然后通过加工方法，去掉钛合金表面的氧化膜，用本发明方法对钛合金进行α硬化处理，其表面显微硬度HV≥500kg/mm²，α硬化层深度d＝0.035～0.100mm，提高相对耐磨性达100倍，有效地提高了钛合金件的使用寿命。

Description

一种钛合金渗氧的方法

所属技术领域

本发明属于一种钛合金的处理方法。

背景技术

钛合金由于其具有耐腐蚀、耐高温、比强度高、韧性好等优点，被广泛地应用于航空工业等领域，但由于钛合金表面硬度不高，不耐磨，致使其使用还受到一定的影响。

发明内容：

针对钛合金表面显微硬度低，使用受到影响的问题，本发明提供一种能够提高钛合金表面硬度的钛合金渗氧方法，本发明适用的材料为TCII和BT20两种钛合金，在普通空气加热炉内，在介质中渗氧处理，选用砂子、石墨等经酸洗净化处理的辅助材料为介质，将一定粒度的介质用一定浓度的硝酸浸泡20～40小时，再经中合清洗，取出后放在焙烧炉里在900～1000℃的温度下焙烧24小时，然后将待处理的钛合金件埋在介质中，放在空气加热炉中渗氧处理，处理温度为700～850℃，处理时间为2～14小时。取出后可选用磨削、抛光、酸洗、机械加工等方法去掉钛合金表面的氧化膜。用显微硬度计测量显微硬度，钛合金件在未渗氧处理前其表面硬度仅为HV＝300kg/mm²。处理以后，测得其表面显微硬度HV≥500kg/mm²，α硬化层深度d＝0.035～0.100mm，耐磨性提高了100倍。

用此种方法对钛合金进行α硬化处理，有效地提高了钛合金件的表面硬度，增强耐磨性，从而提高了钛合金件的使用寿命。但此种处理方法也带来了一定的负面作用，即降低了钛合金件拉伸塑性，降低了疲劳，因此本发明的方法不能用来处理旋转的钛合金件，而要用在静止件或做一定往复运动的钛合金件上，如发动机的衬套、活塞、销子、套筒、壳体、衬板、小轴等零件均可使用本发明的方法进行处理。在渗氧处理过程中，钛合金件的体积有所胀大，因此要注意胀大量，从而定出工件的加工余量。

应用本发明的方法之所以能提高钛合金件的表面硬度是由于钛合金件经过在介质中渗氧处理后，在α相里形成了过饱和的固溶体层。

具体实施方式

用本发明的方法处理TCII衬套。

选用含有Al₂O₃的棕刚玉砂为介质，介质粒度为30～40目，处理介质，用浓度为5～20％HNO₃水溶液将介质浸泡20-40小时，然后将经过酸洗后中和清洗的介质放在焙烧炉里焙烧24小时，焙烧温度为900～1000℃。

将待处理的TCII衬套放在一个容器里，用经过处理好的介质将待处理件埋好，埋的厚度为30mm，然后放在普通空气加热炉中进行渗氧处理，加热温度为800℃，保温时间6小时。

处理后取出TCII衬套，用加工方法去掉表面氧化膜，露出α相硬化层，用显微硬度计测量其表面显微硬度HV≥500kg/mm²，其耐磨性提高100倍。

Claims (2)

1.一种钛合金渗氧方法，其特征在于该方法包含以下步骤：

(1)、对选用的介质砂子或石墨进行处理，将粒度为30～40目的砂子或石墨用浓度为5～20％的HNO₃水溶液浸泡20～40小时，然后中和清洗，将中和清洗后的砂子或石墨放在焙烧炉里焙烧24小时，焙烧温度为900～1000℃；

(2)、将钛合金件埋在经过处理的介质砂子或石墨中，放在空气加热炉中渗氧处理2～14小时，处理温度为700～850℃；

(3)、经过渗氧处理后取出，去掉钛合金表面的氧化膜，露出α相硬化层。

2.根据权利要求1所述的钛合金渗氧方法，其特征在于所述去掉钛合金表面氧化膜可采用下述方法中的一种：

a.磨削，

b.抛光，

c.酸洗，

d.机械加工。