GWDL高溫真空氣氛爐加熱/冷卻（què）方式對鈦合金（jīn）熱（rè）處理強化的影響和工藝：

草莓视频污在线观看鈦合金熱處理強化工藝如圖3所示。鈦（tài）合金固溶處（chù）理（lǐ）溫度越高，經（jīng）時效後彌（mí）散強化效果（guǒ）越明顯，但是如果溫度高於β轉變溫度（即（jí）相變點）淬火，因α相消失，β相晶界移（yí）動加快，會引起晶粒過分粗大而導致脆性。實際證明，固溶處理（lǐ）溫度一般低於(α+β)/β相變點30 ℃～110 ℃合理選擇，對於合金元素較低（dī）的α+β型鈦合金選用較高溫（wēn）度淬火，以便得到更多的馬氏體相。合金元素較高的α+β型鈦合金選用較低溫（wēn）度淬火，以便得到較多的亞穩β相，經時效後強化效果更明顯。此外，保溫時間延長對鈦合金組織影響不敏感。

圖3鈦合金熱（rè）處理（lǐ）工藝示意圖

1-加熱; 2-保溫; 3-水冷（lěng）; 4-時效（xiào）

2.2  真空加熱環境對鈦合金熱處理的影響

Ti是一（yī）種（zhǒng）化學活性很高的金屬，在高溫下Ti很容易（yì）與C、N、O、H等發生強烈反應，並對鈦（tài）合金材料本身性能帶來不利影（yǐng）響，例如鈦合金（jīn）與O反應使材料表麵形成富氧層（céng），使之性能下降；鈦合金加熱時容易吸H，引起氫脆。

真空狀態下（xià）加熱是最理想的“氣氛”，見表1。

表1 真空度和相（xiàng）對雜質含量及露點

表1數據說明，真空狀（zhuàng）態（tài）下加（jiā）熱實質上是在（zài）非常稀薄（báo）的氣氛下加熱，當熱場真空達到10-3 Pa時（shí），可以實現鈦合金的光亮處理。

本文所論述的真空水淬爐采（cǎi）用無碳元素的金屬屏熱（rè）場（chǎng），輔以高真（zhēn）空加熱友好（hǎo）環境，爐膽的加熱元件為鉬鑭合金帶，隔熱屏是由鉬屏+不鏽鋼屏組成複合隔熱屏，對鈦合金（jīn）而言是一個清潔的加熱場；真空係統（tǒng）配置了三級泵組，即：機械（xiè）泵+羅茨泵+擴散泵，可以得到相當雜質含量≤0.01 ppm的氣氛加熱環境，為鈦合金光亮、無氧化熱處理強化（huà）提供安全保障。

2.3  熱場爐溫均勻性對鈦合金熱處理的影響

鈦合金導熱性（xìng）差，導（dǎo）熱係數隻有鐵的1/5，如果熱場爐溫均勻性不夠，很容易造（zào）成零件（jiàn）局部溫度過高，致使局部過熱，超過β轉變點形（xíng）成魏（wèi）氏組織。

高溫立式真空水淬爐選（xuǎn）用（yòng）950℃進行（háng）爐溫均勻性測試，9點測溫，設備熱場測試結果見圖4。草莓视频污在线观看GWDL高溫立式真空水淬爐熱場有效區內爐溫均勻性達到了≤±3 ℃。

圖4 高溫立式真（zhēn）空水淬爐爐溫均勻性測試示意圖

2.4  冷卻介質對鈦合金固溶過程的影（yǐng）響

真空熱（rè）處理技術是根據組織性能要求和構件材料的相變規律，選擇適合的冷卻介質，使得真空加熱的材料（liào）和構件在真空環境下按照要求的冷卻速度冷卻至出爐溫度。真（zhēn）空熱處理常（cháng）用冷卻介質包括：真空淬火油、非含氧氣體以及水，選擇不同的冷卻介質具（jù）有不同的冷卻速率，如圖5所示。

真空油淬冷卻利用的（de）冷（lěng）卻介質為真（zhēn）空淬火油，該技（jì）術可以替代鹽浴、氣氛保護熱處理，在獲得理想的心部組織和力學性能的同時（shí），保證表（biǎo）麵的光潔，特別適用於中、高合金鋼的淬火。目前，真空油淬技術在我（wǒ）國熱處理行業（yè）應用廣泛，通過長期的設備、工藝、淬火油品質的改（gǎi）進，真空油淬技術較為成熟。但是，由於其冷卻速率較（jiào）慢（低於水淬），在鈦合金熱處理過程中（zhōng）如果控製不（bú）得當，容易形成脆性ω相（xiàng）；另一（yī）方麵，鈦合金工件高溫加熱入油後，在工件（jiàn）表麵與油蒸汽接觸反應瞬間形成增碳，不（bú）利於鈦合金性能的提高，因此不太適用於（yú）鈦合金的（de）真空熱處理。

真空氣淬冷卻利用的非含氧型氣體作（zuò）為冷卻介質，其特點是在一定範圍內，隨著爐內氣體壓力的提高，冷卻速度可以隨之提高。真空（kōng）氣淬（cuì）常用（yòng）的冷卻氣體是：N2、H2、He和Ar，它們的導熱能力有很大差別，H2的冷（lěng）卻能力最強，He次之（zhī），N2第三，Ar最次。使用40bar H2超高壓氣淬，其冷卻速度可以接近水淬速度，但H2使用較為危險，同時鈦合金高溫時容易吸（xī）H，引起氫脆，因此不能作為鈦合金真空熱處理的冷卻（què）介質；使用20bar He超高壓氣淬，其冷卻速率介於油和水之間，可以取（qǔ）代真空油淬，但He和（hé）Ar價格（gé）太（tài）高（gāo），淬火後還需考慮回收，熱（rè）處理（lǐ）成本過高而不能作（zuò）為鈦合金真空熱處理（lǐ）的主要冷卻介質；N2廉（lián）價、安全，但是冷卻（què）能力較差，且高溫下與Ti發（fā）生強烈（liè）反應，降（jiàng）低鈦合金材料性能。該技術也不適用於鈦合金固溶強化處理。

真空水淬技術用水作為淬火介質，特別適用於鈦合金工件的固溶（róng）處理。真空水淬的（de）工件（jiàn）在真空條件下（xià）完成無氧化加熱之後，迅速轉移至淬（cuì）火水槽，得到所需（xū）的固溶組織。目（mù）前國際上發達國家正在研究鈦（tài）合金真空水淬的新工藝與（yǔ）新裝備，試圖降低鈦合金真空熱處（chù）理生產成本，改善性（xìng）能，提高產品質量。

中國某公司使用型號草莓视频污在线观看GWDL高溫立式真空水淬爐對鈦合金材料Ti-6Al-2Zr-2Sn-1Cr-2Nb做了不同介質的冷卻實驗，結（jié）果如圖6所示。

圖6 鈦合金（jīn）固溶處理（lǐ）金相照（zhào）片（piàn）(a) 水冷; (b) 油冷（lěng）; (c)空冷

綜上所述，選擇（zé）不同的冷卻（què）介質對鈦合金固溶處理的組織結構影響較大（dà），隻有淬火介質選擇水，快速冷卻才會得到理想的馬氏體相變，淬火冷卻（què）速度決（jué）定固溶質量，對鈦合金彌散（sàn）強化起（qǐ）至關重（chóng）要的（de）作用。