钛合金的氢工艺

神舟十号

    氢工艺是指对钛合金加氢达到规定浓度，利用氢对工艺性能的有益影响进行工艺处理，再用真空退火来降低氢含量以达到规定值，使钛合金结构在使用过程中不发生氢脆。此工艺可用于完善钛合金成品与半成品。钛合金加氢合金化会产生以下效应：

1.压力加工时钛合金流动应力成倍地提高；

2. 片状粗晶组织很容易转变成球形细晶组织，易于粘剂（烧结）；

3. 机加工条件得到改善。

    在无法用标准工艺方法制取要求性能的钛半成品或成品时，氢工艺是最好的一种工艺。   

    钛合金氢工艺包括：

    1.氢增塑

1.1降低金属流动应力

1.2 提高墩粗试验时第一个裂纹出现前的变形极限

1.3降低超塑性条件温度100-150℃

1.4 超塑性变形快1-2个数量级表现出来

    2.氢热加工

    包含三道基本工序:

    2.1将金属加氢到规定浓度

2.2对加氢金属进行热加工

2.3真空退火达到安全氢浓度，防止氢脆

    解决以下问题：

（1） 易于将片状组织转变成等轴微晶组织

（2）时效处理时强化相的形态

（3）提高α+β钛合金的淬透度

（4） 可强化常规工艺不能热处理的强化的近α合金

    3.氢机械加工

    采用加氢可逆合金化能够改善钛合金的可切削性。氢可减小切削力，降低切削区温度，提高刀具寿命，改善切屑的形成（形成断屑）。

    钛中加入0.3%氢可将切削区温度降低150-200℃（从700-750℃降低到500-550℃），切削力减小1/2，切削改善。使刀具寿命得到提高。

    氢对可切削性的正面影响最明显地表现在α+β型合金的加工上，而且对每种合金都有其最佳的含氢浓度。对于某些合金的研究表明，在最佳含氢浓度时，切削力减小30%，刀具寿命提高5-10倍。

    4.氢致密

    加氢致密工艺包括扩散焊、致密化粉末与颗粒，按选定的工艺再加工处理。

    钛合金加氢合金化可能大大降低粉末材料和颗粒材料的致密化温度，而且保持很高的力学性能。

   

    5.异形铸件氢工艺

    利用氢引起的脆化性来方便铸件的脱模

    氢工艺可成倍地提高材料的利用率，降低难加工钛合金件的制造劳动强度与成本，提高使用性能。氢工艺在将某些工艺过程结合在一起时，具有更高的技术经济效果，例如，加氢+氢增脆+氢热加工+氢机加工+真空退火。）

孤鸿踏雪

        既然要“用真空退火来降低氢含量以达到规定值”，那又何毕在开始时有意加入氢 ？

神舟十号

孤鸿踏雪 发表于 2013-8-11 10:35
既然要“用真空退火来降低氢含量以达到规定值”，那又何毕在开始时有意加入氢 ？ ...

对钛合金加氢是为了改善机械制造加工成形的条件，再通过真空退火降低钛合金的氢含量主要是为了避免在使用过程中发生氢脆。
钛合金的真空退火意在除氢或为防止氧、氮、氢等有害气体的污染，因此钛合金真空退火必须使用氩气保护空冷。

孤鸿踏雪

神舟十号 发表于 2013-8-11 11:36
对钛合金加氢是为了改善机械制造加工成形的条件，再通过真空退火降低钛合金的氢含量主要是为了避免在使用 ...

       看来这个应验了“将欲取之必先予之”的说法

神舟十号

孤鸿踏雪 发表于 2013-8-11 12:36
开来这个应验了“将欲取之必先与之”的说法

将欲取之必先予之 , 呵呵 ，哲学啊！

齐烟九点

涨姿势了！谢谢！

齐烟九点

请问对于钛合金的去氢退火应该怎样选择设备？

龙虾

能详细介绍一下吗？比如：如何加氢？如何控制加氢量？采用什么设备？等等。非常感兴趣