1)普通退火
800-850℃,1-2h,空冷。
2)等溫退火
在870-950℃范圍內(nèi)選定退火溫度,典型的等溫退火制度是870℃,1-2h,爐冷到550-650℃或轉(zhuǎn)移到爐溫為550-650℃的另一爐中,保溫2h,空冷。一般用于截面≤50mm。
3)雙重退火
在870-950℃范圍內(nèi)選定退火溫度,典型的雙重退火制度是880℃,1-2h,空冷+550-600℃,2-5h,空冷。一般用于截面大于50mm。
4)固溶處理
在840-900℃范圍內(nèi)選定固溶處理溫度,典型的固溶處理制度是850℃,lh,水淬。
5)時(shí)效
時(shí)效在500-620℃范圍內(nèi)選定時(shí)效溫度,典型的時(shí)效制度是550℃,1-4h,空冷。
制造棒材和鍛件用的鑄錠應(yīng)經(jīng)過(guò)兩次以上真空自耗電極電弧爐熔煉。選用 氧含量不大于0.08%的0-1級(jí)小顆粒海綿鈦,含鉬量為50%的Al-Mo中間合金和含硅量為10%的 Al-Si中間合金以及工業(yè)級(jí)鐵絲或鐵粒。
應(yīng)特別注意電極塊的布料方式,保證各種合金元素在電極塊中的分布均勻性。自耗電極的焊接采用氬氣保護(hù)等離子焊接方法,嚴(yán)禁使用鎢極氬弧焊。一次真空熔煉時(shí)的絕對(duì)壓強(qiáng)應(yīng)不大于1.3Pa。最后一次重熔可以在真空中或氬氣氣氛中進(jìn)行。熔煉結(jié)束前必須進(jìn)行熱封頂操作。
該合金是俄羅斯較成熟和應(yīng)用廣泛的鈦合金。我國(guó)早已在航空發(fā)動(dòng)機(jī)上批量使用該合金制造承力卡箍、作動(dòng)筒筒體、尾桿等航空零件,并在殲擊機(jī)上開(kāi)始用于制造承力結(jié)構(gòu)件。
TC6合金在400℃下長(zhǎng)時(shí)間熱暴露后,表面生成很薄的金黃色氧化膜,能對(duì) 金屬起保護(hù)作用。當(dāng)溫度升高時(shí),此氧化膜變厚。溫度高于550℃后氧化嚴(yán)重,氧向金屬內(nèi)部擴(kuò)散使表面形成硬化層(α層)。
TC6合金具有較高的耐腐蝕能力,優(yōu)于不銹鋼。只有在濃度較高的硫酸、鹽 酸和正磷酸中才能發(fā)生反應(yīng);在硝酸中反應(yīng)很微弱;在海水中不受腐蝕;
TC6合金可應(yīng)用于焊接結(jié)構(gòu),一般采用鎢極氬弧焊和電子束焊。但由于該合金屬于髙合金化的 α-β 型鈦合金,對(duì)于焊接中的熱循環(huán)反應(yīng)較大,所以焊縫及其鄰近區(qū),可能發(fā)生不利的組織與性能變化,需要采用專門的熱處理來(lái)消除或減小這種變化的影響。
1)保溫時(shí)間
零件進(jìn)行熱處理時(shí),保溫時(shí)間按最大截面來(lái)確定:小于10mm時(shí)保溫時(shí)間不超過(guò) 30min;10-50mm為 30-60min;大于 50mm 為 1-2h。
2)零件的放置
當(dāng)進(jìn)行多個(gè)大零件熱處理時(shí),零件不允許堆放,相互之間應(yīng)留有一定的間隙,并保證整個(gè)零件都處在爐膛的均熱區(qū)。
3)零件的冷卻
進(jìn)行等溫退火時(shí),如果零件太大,應(yīng)采用轉(zhuǎn)爐或幵爐門冷卻,以免由于冷卻速度過(guò)慢使金相組織粗大。進(jìn)行雙重退火時(shí),第一次加熱后的空冷,零件必須分散冷卻,以免由于冷卻速度太慢而影響組織性能(特別是降低抗拉強(qiáng)度)。
4)淬透性
零件截面尺寸為40-60mm時(shí),可通過(guò)固溶時(shí)效處理達(dá)到有效的強(qiáng)化。
5)零件的清理
在空氣爐中加熱,溫度超過(guò)550℃時(shí),熱處理后的零件均應(yīng)進(jìn)行噴砂、酸洗或機(jī)械加工以清除表面氧化皮。
該合金能夠順利進(jìn)行切削加工。但由于鈦合金的導(dǎo)熱率低,切削時(shí)從零件上帶走的熱量較少,使刀頭溫度升高,加快了刀具的磨損;另外,切削時(shí)剪切角比較大,刀尖上的單位面積壓力增大,也促使刀具磨損。因此,在切削過(guò)程中必須注意幾點(diǎn):切削速度低,比一般鋼要低50%;切削深度和走刀量應(yīng)適當(dāng)加大;充分使用冷卻液;合理地選用刀具材料和幾何參數(shù),并及時(shí)更換刀具。
該合金能夠進(jìn)行磨削加工,但由于磨面硬化性強(qiáng),加工性差,容易產(chǎn)生燒傷和擠裂現(xiàn)象,砂輪極易磨損。采用Q7S-1切削液使加工性有所改善,并能進(jìn)行內(nèi)孔磨加工,其表面粗糙度值為 0.8μm。
建議在各種型號(hào)的飛機(jī)和發(fā)動(dòng)機(jī)上選用TC6鈦合金。