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鈦及鈦合金中β穩定元素的作用

來源:鈦棒,鈦板,鈦管,鈦絲,鈦設備,鈦合金 發布時間:2014-10-8 12:39:16
鈦合金元素對鈦的再結晶溫度的影響。除鈷和鈮外,錳、鐵、釩均提高鈦的再結晶溫度。隨著β穩定元素含量的增加,當合金從β相區快速冷卻時將會出現不同的組織變化,β穩定元素還將影響亞穩定β相在時效過程中的分解過程,并使“C”型曲線向右推移。 共析型β穩定元素與鈦形成的二元系中,都存在共析轉變,在室溫的平衡相中有化合物相(除鎢外)。隨著共析反應溫度的降低,它的穩定β相的能力越大,共析轉變的活性越差,化合物相越不易出現。鐵、錳、鉻等元素在共析成分下已使β相保留到室溫,一般不能再發生共析轉變。但是像硅、銅、鎳等快共析元素則不然,他們很容易發生共析轉變并生成a+化合物的片層狀珠光體型組織。

β穩定元素更多地溶解于β中,并使β鈦晶格參數減小。β穩定元素均能使純鈦的室溫抗拉強度升高,同時降低伸長率等塑性指標。一般共析型元素比同晶型元素的作用大。鈦管及鈦合金中的間隙元素主要有氫、氮、碳、硼和氫、硅等。它們對鈦及鈦合金都有不良的影響。這里將著重說明氫、氧、氮、碳和硼的作用。 同晶型元素鉬、釩、鈮以及共析型元素鉻、錳、鐵、鈷、鎳對純鈦彈性模量及剪切模量的影響。在淬火狀態下,曲線的最高峰值由淬火ω相引起的。它使彈性模量、剪切模量及強度增加,使塑性降低。

共析型β穩定元素加入鈦后,在一定條件下出現化合相。但慢共析元素加入鈦中,化合物相很難出現。如鈦-鉻系統中,TiCr2往往要經長時時效才能出現。在鈦與快共析元素的系統中,亞共析成分的合金,可以通過過飽和a相的分解析出少量彌散的化合物起強化作用。提高β穩定元素含量,可使合金保留更多地β相,可減少氫脆的敏感性。此外,在兩相合金中,提高β穩定元素含量還可以提高合金的淬透性。

鉬可提高鈦彈簧的熱鹽應力腐蝕抗力。鈷、鈀鉬和鈮均能提高鈦彈簧在還原介質中的耐腐蝕性。 在β型鈦合金中,β穩定元素是主要的成分。它們一方面將β相保留下來,一方面起固溶強化作用。TB1和TB2合金都采用了大量的同晶元素和共析元素共同起作用。此時亦應注意,共析元素的加入量要盡量避免造成化合物的析出。高鉬、高鈮的穩定β鈦彈簧是優良的耐還原介質腐蝕的材料。加鈀和加鈷的耐蝕材料在國外也早已得到應用。
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