B-19热处理工艺规范.doc

Q/HST沈阳和世泰通用钛业有限公司公司标准09 – B - 19热处理工艺规范版本/修改次数：A/0受控状态：发放编号：2013-06-10发布2013-08-02实施沈阳和世泰通用钛业有限公司 发布热处理工艺规范 09-B-19 A/0版编制、审核、批准页编制： 日期：审核： 日期：批准： 日期：热处理工艺规范文件编号：09–B-19版次：A/0发布日期：2013-06-101 范围本标准规定了钛及钛合金热处理所用的设备、工艺参数及质量控制等本标准适用于钛及钛合金制品的热处理钛及钛合金零件的热处理可参照使用2 规范性引用文件GB/T 228 金属材料 拉伸试验 GB/T 232 金属材料 弯曲试验方法GB/T 4698.15 海绵钛、钛及钛合金化学分析方法 真空加热气相色谱法测定氢量GB/T 6611 钛及钛合金术语及金相图谱GB/T 9452 热处理炉有效加热区测定方法GB/T 10066.1 电热设备的试验方法 通用部分GB/T 10624 高纯氩GJB 509A-1995 热处理工艺质量控制要求GB/T 23605 钛合金β转变温度测定方法3 术语和定义GB/T6611确立的以下及下列术语和定义适用于本标准。

3.1 制品 材料和半成品的通称，如薄板、厚板、棒材、线材、管材、锻件、铸件等3.2 工件 制品和零件的通称3.3 炉料 热处理炉中被加热工件的总称4 总则热处理采用的所有设备和工艺应保证氧、氮、氢、碳对工件的污染程度最低，并保证处理后的工件满足订货文件的要求也可采用能满足上述要求的其他工艺，但需征得需方同意5 设备和介质5.1 加热设备5.1.1 空气炉 用电热元件加热的炉子，炉内气氛应为弱氧化性气氛5.1.2 真空炉5.1.2.1 真空炉一般采用冷壁辐射电热元件加热5.1.2.2 真空炉内的真空工作压强应不大于6.710-2Pa当温度超过750℃时，一般将真空压强控制在不小于210-3Pa，或采用高纯氩气进行分压控制5.1.2.3 真空炉空炉状态的压升率应不大于1.33Pa/h，压升率的检验应按GB/T10066.1的规定执行5.1.2.4 进行过真空钎焊的热处理炉不宜用于钛合金的真空热处理5.1.3 炉温均匀度或炉温分布 炉温均匀度或炉温分布应按GB/T 9452中的有关规定进行检测，间歇式炉和连续式炉有效加热区内的温度允许偏差应不超出表1的规定范围。

表1 热处理炉有效加热区内温度允许偏差 单位为摄氏度热处理种类有效加热区温度允许偏差控制允许偏差备注退火连续式炉155—间歇式炉10a5GJB509A—1995中的Ⅲ类炉β（或β固溶处理）105去应力退火105固溶处理105时效51.5GJB509A—1995中的Ⅱ类炉a大型真空退火炉有效加热区内温度允许偏差为15℃5.2 加热介质5.2.1 炉内气氛5.2.1.1 用间隙是炉或连续式炉加热时，炉内可以是真空，也可以是空气气氛5.2.1.2 在不能对炉料表面的污染进行清理时，炉料应在惰性气体或真空中加热5.3 温度测量设备 热处理用的温度测量设备符合GJB509A—1995中的有关规定炉温测量系统准确度的检测以及仪表的校准应按GJB509A—1995的规定进行5.4 辅助设备5.4.1 支架、夹具、托盘和通风装置等应保证每一炉料均能按本标准进行热处理5.4.2 所有与炉料接触的托盘、支架或夹具一般由耐热金属制成，如不锈钢或镍基合金，也可由陶瓷材料或其它不与炉料发生反应的材料制成5.4.3 在加热和淬火过程中，夹具应保证炉料周围的加热介质和淬火介质均能自由流动，并尽量减小炉料的变形。

6 热处理前的准备6.1 表面清理 热处理前，应彻底清除工件和夹具表面的润滑油脂、卤化物以及其他有害的外来物6.2 炉内清洗和清理6.2.1 概述6.2.2 空气炉 应在装炉前清理炉料冷态或热态装炉均可6.2.3 真空炉 应在装炉前清理，必要时可带随炉检验试样炉内真空工作压强应尽可能低，至少不大于6.710-2Pa7 热处理工艺参数7.1 概述 除产品规范或订货文件另有规定外，各种热处理的工艺参数（如加热温度、保温时间等）等应符合本标准的规定保温时间一般从控温仪表显示的有效加热区最低温度达到规定的热处理温度时开始计算，有特殊要求时，按有关规定执行7.2 β转变温度 β转变温度是确定钛合金处理工艺参数的重要依据，各种钛合金的名义β转变温度见表2每批工件的β转变温度可能与表2所列的温度值不同当规定固溶处理的加热温度为β转变温度以上或以下一定温度时，则应按GB/T 23605或其他方法测定该批工件的β转变温度表2 钛及钛合金的β转变温度（Tβ）合金类型合金牌号名义成分名义β转变温度 ℃工业纯钛TA0、TA0-1Ti890TA1、ZTA1Ti900TA2Ti910TA3Ti930αTA5Ti—4Al—0.005B990TA6Ti—5Al1010TA7、ZTA7Ti—5Al—2.5Sn1010TA7ELITi—5Al—2.5Sn1000TA9Ti—0.2Pa910TA10Ti—0.3Mo—0.8Ni900TA11Ti—8Al—1Mo—1V1040TA12Ti—5.5Al—4Sn—2Zr—1Mo—0.25Si—1Nd1005TA13Ti—2.5Cu895TA15Ti—6.5Al—2Zr—1Mo—1V1000TA15—1Ti—2.5Al—1.5Zr—1Mo—1V915TA15—2Ti—4Al—1.5Zr—1Mo—1V965TA16Ti—2Al—2.5Zr930TA18Ti—3Al—2.5V935TA19Ti—6Al—2Sn—4Zr—2Mo995TA20Ti—4Al—1.5Zr—3V940TA21Ti—1Al—1Mn890TC1Ti—2Al—1.5Mn930TC2Ti—4Al—1.5Mn940ZTA5Ti—4Al990ZTA15Ti—6Al—2Zr—1Mo—1V995α-βTC3Ti—5Al—4V965TC4、ZTC4Ti—6Al—4V995TC6Ti—6Al—2.5Mo—1.5Cr—0.5Fe—0.3Si970TC9Ti—6.5Al—2.5Sn—3.5Mo—0.3Si1000TC10Ti—6Al—2Sn—6V—0.5Cu—0.5Fe955TC11Ti—6.5Al—1.5Zr—3.5Mo—0.3Si1000TC16Ti—3Al—5Mo—4.5V860TC17Ti—5Al—2Sn—2Zr—4Mo—4Cr885TC18Ti—5Al—5Mo—5V—1Cr—1Fe870ZTC3Ti—5Al—2Sn—5Mo—0.3Si—0.02Ce980ZTC5Ti—5.5Al—1.5Sn—3.5Zr—3Mo—1.5V—1Cu—0.8Fe940βTB2Ti—5Mo—5V—8Cr—3Al750TB3Ti—10Mo—8V—1Fe—3.5Al750TB5Ti—15V—3Cr—3Sn—3Al760TB6Ti—10V—2Fe—3Al800TB8Ti—15Mo—2.7Nb—3Al—0.2Si8157.3 退火7.3.1 退火通常是指普通退火、双重退火和等温退火等。

普通退火是在合金的β转变温度以下20℃~250℃的温度下加热后空冷；等温退火是在普通退火的空冷后，再在合金的β转变温度下250℃~450℃的温度加热后空冷；等温退火是在合金的β转变温度以下20℃~160℃的温度下加热，随后转移到（或炉冷到）合金的β转变温度以下350℃~450℃的炉中保温空冷7.3.2 退火所采用的加热温度应参照表3的规定，保温时间可根据工件的最大截面厚度从表3中选取，也可参考表4选取表3 退火制度合金类型合金牌号板材、带材、箔材积管材棒材、线材、锻件及铸件加热温度℃保温时间min冷却方式加热温度℃保温时间min冷却方式工业纯钛TA0，TA1,TA2,TA3630~81515~120空冷或更慢冷630~81560~120空冷或更慢冷520~57015~120空冷或更慢冷TA0—1（焊丝）———650~75060~240真空炉冷ααTA5750~85010~120空冷750~85060~240空冷TA6750~85010~120空冷750~85060~240空冷TA7750~85010~120空冷750~85060~240空冷TA7ELI750~85010~120空冷750~85060~240空冷TA9600~81515~120空冷或更慢冷600~81560~20空冷或更慢冷TA10600~81515~120空冷或更慢冷600~81560~120空冷或更慢冷TA11760~81560~480Aa900~100060~120BbTA12———Tβ-（15~30）60~120CcTβ-（30~50）60~120DdTA13780~80010~60空冷780~80060~120空冷TA15700~85015~120空冷或更慢冷700~85060~240空冷TA15-1（焊丝）———650~75060~240真空炉冷TA15-2(焊丝)———650~75060~240真空炉冷TA16（管材）600~81515~120真空炉冷———TA18600~81530~120空冷或更慢冷600`81560~180EeTA19870~925FfTβ-（15~30）60~120EeEeTA20(焊丝)———700~75060~180真空炉冷TA21600~77015~120空冷或更慢冷600~77060~120空冷或更慢冷。