Traitement thermique de l'alliage de titane

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Traitement thermique de l'alliage de titane

Alliage de titane est apprécié par les gens pour ses excellentes propriétés mécaniques à température ambiante et à haute température, sa résistance à la corrosion exceptionnelle et sa haute résistance. Il est devenu un matériau structurel important dans les industries de l'aviation et de l'aérospatiale. Le traitement thermique de l'alliage de titane peut augmenter considérablement la résistance de l'alliage afin qu'il puisse obtenir des performances complètes de haute résistance et une bonne plasticité.

Traitement thermique de l'alliage de titane

Le traitement thermique de l'alliage de titane joue principalement un rôle dans l'ajustement de la structure

La structure de l'alliage de titane est déterminée par la déformation thermique, et le traitement thermique ne joue principalement qu'un rôle d'ajustement. Par exemple, le traitement thermique ne peut ajuster que le rapport de phase et de phase obtenu par déformation thermique, et la structure en feuille produite par surchauffe ne peut pas être transformée en une structure à deux états par traitement thermique.

Le traitement thermique de l'alliage de titane est limité par la composition de la phase d'alliage

La plupart des alliages de titane de type proches et stables (à l'exception d'un très petit nombre tel que l'alliage Ti-2Cu) ne peuvent pas être renforcés par traitement thermique, et seulement α Les alliages de titane de type +β peuvent être renforcés par traitement thermique.

La température et le temps de chauffage doivent être strictement contrôlés

Lorsque l'alliage de titane est chauffé au-dessus de la température de transformation β, les grains de cristal se développent rapidement. Lors du refroidissement ultérieur, la phase nuclée et se développe d'abord sur le joint de grain, puis se développe à l'intérieur du grain.

La granulométrie obtenue après traitement thermique dans la zone β est relativement importante, pouvant généralement atteindre le degré visible à l'œil nu. De plus, la méthode de traitement thermique ne peut pas éliminer la structure à gros grains de l'alliage de titane, et la déformation de forgeage doit être utilisée pour modifier la structure.

Par conséquent, lors du chauffage avant le forgeage ou le traitement thermique dans la zone β, la température et le temps de chauffage doivent être strictement contrôlés pour éviter une croissance excessive des grains.

Empêcher la formation de fragilisation

Les alliages de titane se combinent facilement avec l'oxygène, l'azote, etc. à haute température, formant une couche de fragilisation riche en oxygène à la surface. Par conséquent, les pièces forgées doivent généralement être traitées thermiquement dans une atmosphère micro-oxydante. Pour certaines pièces forgées dont les surfaces ne sont plus traitées, telles que les aubes forgées avec précision de moteur, un traitement thermique sous vide doit généralement être utilisé pour éviter l'oxydation de surface.

Contrôler l'absorption d'hydrogène

Les alliages de titane ont tendance à absorber l'hydrogène à haute température. Par conséquent, les fours électriques doivent être utilisés autant que possible lors du chauffage ou du traitement thermique avant le forgeage de l'alliage de titane. Si une fournaise au mazout ou au gaz doit être utilisée, le gaz de la fournaise devrait être légèrement oxydant.

Pour certaines pièces importantes, en particulier les pièces forgées à paroi mince, la température et le temps doivent être strictement contrôlés pendant le broyage chimique pour éviter une absorption excessive d'hydrogène.

Faites attention au contrôle de la vitesse de chauffage et de refroidissement

La conductivité thermique de l'alliage de titane est faible. Lors du refroidissement après traitement thermique, la section mince de la pièce forgée se refroidit plus rapidement que la section épaisse, ce qui provoque la microstructure inégale.

Dans certains cas, en raison de la différence de température excessive dans la section de forgeage de l'alliage de titane pendant le processus de chauffage-refroidissement, une contrainte résiduelle excessive peut être générée, entraînant un gauchissement et une déformation de la pièce.

Dans le passé, lorsque le lingot d'alliage de titane avec une mauvaise plasticité était chauffé avant le forgeage, la contrainte thermique interne était trop importante, ce qui provoquait la fracture du lingot. Par conséquent, il est recommandé d'adopter la méthode de chauffage segmenté pour minimiser la contrainte thermique à l'intérieur du lingot ou de la billette.

En résumé, l'utilisation correcte et raisonnable du processus de traitement thermique de l'alliage de titane est d'une grande importance pour éviter la défaillance des pièces en alliage de titane.

Conclusion 

Merci d'avoir lu notre article et nous espérons qu'il pourra vous aider à mieux comprendre le traitement thermique de l'alliage de titane. Si vous voulez en savoir plus sur le titane et alliages de titane, nous vous conseillons de visiter Métaux réfractaires avancés (ARM ) pour plus d'informations.

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