Ti-Al相图[工程材料科学与设计].pptVIP

Ti-Al相图 一、 钛的基本性质与合金化 二、 钛合金的相变特点 1、马氏体转变 三、常用钛合金  Ti合金按退火组织可以分为: 四、 钛及钛合金的发展与应用 1、钛合金生产工艺 冶炼技术：电子束重熔技术，真空冶炼等 2、钛合金的新发展 宇航工业 ：AlloyC是一个新型高温钛合金，使用温度 高达650℃ ，用于制造发动机的排气管； 船舶工业 ：深海潜水调查船的耐压壳体。近α钛合金 Ti-6Al-2Nb-1Ta-0.8Mo和α+β钛合金TC4； 民品工业 :电磁烹调器具 、网球球拍、高尔夫球头 ； 汽车工业 :进、排气阀，目前仅用于赛车和运动汽车； 化学工业 :反应器、热交换器、吸收塔、冷却器等； 医疗领域 :骨骼整补等嵌入材料 。 * Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. ①有同素异构转变。 α，hcp | 882℃| β，bcc ②比强度高。ρ=4.51g/cm3，可保持到550～600℃ ③耐蚀性好。形成保护膜, 耐海水腐蚀性是最好的 ④低温性能好。在77K下仍有良好的力学性能 ⑤导热系数低。比铁低4.5倍，易产生热应力 主要合金元素有A1、Zr、V 、Mo、Mn、Cr等 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 合金元素的质量分数（%） （a）Ti-Sn(Al等) （b）Ti-V(Mo等) （c）Ti-Mn(Cr等) （d）Ti-Zr 图 钛与常见合金元素间的四种典型二元相图 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 基 本 概 念 β相(bcc) → α′六方马氏体(hcp)； → α″斜方马氏体。 tc ：当T淬↓到一定温度，β相浓度↑到Ck时， 淬火到室温β相也不发生M转变的临界淬火温度。 Ck和tc是非常重要的两个参数。 Ck ： Ms↓室温时β相不发生M转变的合金浓度 钛合金M是置换型过饱和固溶体，与钢间隙式M不同 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 2、ω相的形成 β稳定型钛合金的成分位于临界浓度Ck附近时，淬火时 除形成α′或βr外，还能形成淬火ω相，用ωq表示。 特 点 性 质 ωq是六方晶格，与β相有共格关系。ω相形 状与Me原子半径r有关，r与钛相差较小的合金， ω相是椭圆形，Δr相差较大时为立方体形 ω相硬而脆，虽↑↑强度、硬度和弹性模量， 但塑性急剧↓。一般情况下,ω相是有害组织，在 热处理时都要避开它的形成区间。加A1能抑制ω 相的形成 → 大多数工业用钛合金都含有A1 Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 3、亚稳定相的分解 淬火形成的α′、α″、ω和 βr相都是不稳定的 最终产物 都是平衡 α+β相 β共析 型的 分解产物是 α+TixMy化合物 各种亚 稳相分 解过程 （1）过冷βr相分解 ; （2）马氏体分解,钛合金α′、α″在300 ~ 400℃发生快速分解，在400~500℃回火时 →弥散度高的α+β相混合物，弥散强化。 （3）ω相的分解. Evaluation only. Created with Aspose.Slides for .NET 3.5 Client Profile 5.2.0.0. Copyright 2004-2011 Aspose Pty Ltd. 分 类 α钛合金,以TA表示； β钛合金,以TB表示； α+β钛合金， 以TC表示. 符号后面的数字表示顺序号