α钛合金的热机械加工
钛合金过热过烧的标准
钛合金过热过烧的标准一、钛合金过热过烧标准钛合金的过热过烧是指在高温下，合金元素在钛基体中的溶解度超过了其在固态下的溶解度，从而在冷却过程中析出形成粗大的金属间化合物，导致合金性能显著降低的现象。
过热过烧会导致钛合金的力学性能、疲劳性能、抗腐蚀性能等显著下降，因此需要严格控制钛合金的加热温度和加热时间，避免出现过热过烧。
根据相关标准，钛合金的过热过烧可以通过检查合金元素的偏析程度来判定。
具体标准如下：1.钛合金中β相稳定元素（如Mo、Nb等）的含量应不超过其在钛基体中的溶解度，以避免在高温下形成粗大的金属间化合物。
2.钛合金中α相稳定元素（如Al、Ti等）的含量应适当控制，以保证钛合金具有一定的强度和韧性。
3.在热处理过程中，钛合金的加热温度和加热时间应严格按照标准进行控制，避免出现过热过烧。
二、钛合金过热过烧的检测方法1.显微组织观察：通过金相显微镜或扫描电子显微镜观察钛合金的显微组织，检查是否存在粗大的金属间化合物或元素偏析现象。
2.化学成分分析：采用光谱分析、质谱分析或能谱分析等方法，测定钛合金中各元素的含量，以评估是否存在元素偏析。
3.力学性能测试：对钛合金进行拉伸、压缩、弯曲等力学性能测试，以评估其力学性能是否符合标准要求。
4.硬度测试：采用硬度计对钛合金进行硬度测试，以评估其硬度和韧性是否符合标准要求。
三、钛合金过热过烧的预防措施1.控制加热温度和加热时间：严格按照标准控制钛合金的加热温度和加热时间，避免出现过热过烧。
2.合理选择热处理工艺：根据钛合金的种类和性能要求，选择合适的热处理工艺，以获得最佳的性能。
3.加强工艺控制：加强生产过程中的工艺控制，确保每道工序都符合标准要求，避免出现批量性的过热过烧问题。
4.优化合金成分：通过优化钛合金的成分，可以降低过热过烧的风险。
例如，适当增加β相稳定元素、减少α相稳定元素等。
5.加强质量检验：对钛合金产品进行严格的质量检验，包括显微组织观察、化学成分分析、力学性能测试等，以确保产品质量符合标准要求。
钛合金零件机械加工工艺
钛合金零件机械加工工艺本文档将介绍钛合金零件的机械加工工艺，以帮助读者了解如何有效地进行钛合金零件的加工过程。
1. 钛合金概述钛合金是一种轻质但强度高、耐腐蚀性好的金属材料，常用于航空航天、汽车制造、医疗器械等领域。
钛合金具有良好的机械性能和热特性，但其机械加工相对困难，需要采用适当的工艺来实现加工目标。
2. 钛合金零件机械加工过程钛合金零件的机械加工主要包括以下几个步骤：2.1 设计和材料准备在进行钛合金零件的机械加工之前，首先需要进行设计和材料准备。
设计阶段需要考虑零件的结构和功能要求，并制定相应的加工方案。
材料准备则包括采购适当规格的钛合金材料，并进行表面处理以去除氧化层等。
2.2 切削加工钛合金零件的切削加工是最常用的机械加工方法之一。
切削加工可以通过车削、铣削、钻削等工艺来实现。
在进行切削加工时，需要选择适当的切削工具和切削参数，以确保加工质量和效率。
2.3 磨削加工钛合金零件的磨削加工一般用于提高零件的精度和表面质量。
常用的磨削加工方法包括平面磨削、外圆磨削、内孔磨削等。
在进行磨削加工时，需要选择适当的砂轮和加工参数，以实现所需的加工效果。
2.4 钻孔和攻丝钻孔和攻丝是钛合金零件常见的加工操作之一。
在进行钻孔时，需要选择适当的钻孔工具和冷却液，以确保钻孔质量和效率。
攻丝时则需要选择适当的攻丝工具和攻丝参数，以保证精度和牢固度。
2.5 表面处理钛合金零件在机械加工完成后，常需要进行表面处理以提高其耐腐蚀性和美观度。
常用的表面处理方法包括电镀、阳极氧化、喷涂涂层等。
2.6 检测和质量控制钛合金零件机械加工完成后，需要进行检测和质量控制，以确保零件符合设计要求和标准。
常用的检测方法包括尺寸测量、外观检查、金相显微镜观察等。
3. 安全注意事项在进行钛合金零件的机械加工时，需要注意以下安全事项：- 确保操作人员具备相关的机械加工知识和技能；- 使用适当的个人防护装备，如手套、护目镜等；- 操作机床和工具时，要遵循操作规程和安全操作规范；- 避免产生过多的粉尘、废料和切屑，及时清理工作区域；- 定期检查和维护机床和工具的状态，以确保其正常运行和安全性。
钛合金加工与应用
钛合金加工与应用钛合金是一种具有极高强度、轻量化、耐腐蚀性、高温性等优异性能的材料，被广泛应用于航空、航天、汽车、医疗等领域。
然而，由于它的性质十分特殊，钛合金加工和应用也具有一定难度和特殊性。
本文将从钛合金的特性、加工方法和应用等方面进行探讨。
一、钛合金的特性1. 强度高：与普通钢相比，钛合金具有更高的强度和刚度，同时仍保持着较低的密度，这使得它成为重要的结构材料。
2. 耐腐蚀性强：钛合金表面形成一层致密的钝化氧化层，具有很强的抗腐蚀性。
3. 温度适应性强：钛合金在高温下仍能保持其原有强度和刚度，在航空和航天等高温环境中得到广泛应用。
4. 生物相容性好：钛合金具有良好的生物相容性，被应用于医疗领域中的人工关节、植入物等。
二、钛合金加工方法1. 剪切加工：钛合金通常是在多次加工的基础上完成，而剪切加工是最基本的加工方式之一。
2. 钻孔加工：钻孔加工需要使用耐磨的钻头和适当的注油量，以防止钛合金在加工过程中过热变形。
3. 铣削加工：铣削加工通常会在加热和冷却中进行，以减少加工时的热变形，并保持钛合金的机械性质。
4. 焊接加工：钛合金的焊接较为困难，需要使用高温等离子体或氩气保护焊接。
三、钛合金的应用领域1. 航空航天：钛合金具有强度高、重量轻、抗腐蚀等特点，在航空航天领域得到广泛应用，如结构件、发动机等。
2. 医学领域：钛合金医学植入物具有出色的生物相容性和高强度，被广泛应用于人工关节、骨板、植骨材料等。
3. 汽车领域：钛合金拥有轻量化和优秀的强度、刚度等性质，适用于制造车身结构、发动机等。
4. 体育器材：钛合金具有优异的强度和轻量化特性，被广泛应用于高尔夫球杆、自行车车架等体育器材的制造。
总的来说，虽然钛合金的加工和应用存在一定的难度和特殊性，但其优异的性能使其成为高端材料中的佼佼者。
未来随着技术的发展，钛合金在更多领域的应用前景也将更加广阔。
钛合金的α和β相组织
钛合金的α和β相组织
钛合金是一种具有许多优点的材料，具有高强度、轻质等特点，因此广泛应用于航空、航天、汽车等领域。
而钛合金的组织结构在它的性质和性能上也起着非常重要的作用，其中α和β相组织是钛合金最常见的组织形式。
钛合金的α相是一种排列有序的六方密排结构，具有极好的高温稳定性、刚性和延展性。
而β相则是一种面心立方结构，具有高比强度和高韧性等特点。
因此，钛合金的α相和β相组织的比例对于钛合金的性能和用途影响非常大。
一般情况下，钛合金的α和β相的比例可以通过不同的合金配方和热处理方法来调节。
例如，当钛合金中的β相含量较高时，其比强度和塑性会相应地增加，其应用于高强度轻量化领域会更为广泛。
而当钛合金中的α相含量较高时，其延展性和高温稳定性较好，适用于高温环境下的使用。
除了合金配方和热处理方法外，机械加工和热加工等工艺也可以对钛合金的α和β相组织进行调节。
例如，通过热加工可以使α相向β相转化，从而增加钛合金的塑性和韧性，但会相应地减少钛合金的强度和硬度。
总的来说，钛合金的α和β相组织对钛合金的性能和应用有着至关重要的作用。
在实际应用中，需要根据不同的领域和要求来选择调节合金中α和β相比例的方法，以满足各种使用场景下的性能要求。
钛合金切削加工特点及刀具材料选用
钛合金切削加工特点及刀具材料选用钛合金切削加工特点及刀具材料选用2011-7-27钛合金以优异的综合力学性能、低密度以及良好的耐腐蚀性，被誉为是一种使人类走向太空时代的战略性金属材料，不仅在航空航天及军工领域得到广泛的使用，而且开始逐渐渗透到经济生活的各个方面。
随着中国航空航天事业的发展，钛合金的加工技术受到更多的关注和研究。
钛合金的分类钛合金按照不同的方法有不同的分类，最常用的分类方法是按退火后组织特点分类，可分成α、α+β、β型钛合金[1-4]。
α型钛合金密度小，有很好的热强性和热稳定性，焊接性能好，室温、超低温和高温性能良好，但不能进行热处理强化。
例如TiAl在600℃时，仍然有很高的强度，而且蠕变性能、热稳定性、疲劳性能和断裂韧性等方面都有好的表现，常用于喷气发动机涡轮盘和叶片的制造。
图1 钛合金航空发动机叶轮α+β型钛合金双相合金，组织稳定，韧性、塑性和高温变形性能随着β相稳定元素的增加而提高；有较好的热压力加工性，能进行淬火时效使合金强化，热处理后的强度约比退火状态提高50％ ~100％；高温强度高，可在400~500℃的温度下长期工作，其热稳定性次于α钛合金。
α+β型钛合金中Ti-6Al-4V( 中国牌号TC4) 是钛合金中使用量最大的钛合金，在美国，其产量占钛合金产量一半以上，以其优良的综合力学性能和切削加工性大量用于航空零件制造[5-9]。
图1为钛合金航空发动机叶轮。
β钛合金是β相固溶体组成的单相合金，室温的强度较高，冷加工和冷成型加工能力强，未热处理即具有较高的强度，淬火时效后合金强度得到进一步强化，室温强度可达1372~1666MPa；但热稳定性较差，不宜在高温下使用[10-13]。
钛合金切削加工的特点钛合金本身所具有的物理和化学性能给切削加工带来了困难，具体表现有以下6点。
（1）钛合金的导热性差，是不良导热体金属材料。
由于导热、导温系数小，是45号钢的1/6，所以在加工时所产生的高热量不能有效扩散，同时刀具的切削刃和切屑的接触长度短，使热量大量聚集在切削刃上，温度急剧上升，导致刀刃的红硬性下降，刀刃软化，加快刀具磨损[14]。
钛及钛合金机械加工要求综述
钛及钛合金机械加工要求一、钛及钛合金切削特点：1、变形系数小:变形系数小于或接近于1,切削在前刀面上滑动摩擦的路程大大增大，加速刀具磨损。
2、切屑温度高：在相同的切削条件下，切削温度可比切削45号钢时高出一倍以上。
3、单位面积上的切削力大：容易造成崩刃，加大刀具磨损并影响零件的精度。
4、冷硬现象严重：降低零件的疲劳强度，加剧刀具磨损。
5、刀具磨损:在切削温度高和单位面积上切削力大的条件下，刀具很容易产生粘结磨损。
二、刀具选择1、切削加工钛及钛合金应从降低切削温度和减少粘结两方面出发，选用红硬性好，抗弯强度高,导热性能好，与钛合金金亲和性差的刀具材料。
2、常选用YG类硬质合金刀具比较适合，常用的硬质合金刀具材料为：YG8、YG3、YG6X、YG6A、813、643、YS2T 和YD15 等。
3、也可以选用金刚石和立方氮化硼作刀具。
三、加工设备要求1、设署专用加工场地，确定专用加工钛及钛合金的机床。
2、工作区域辅设橡胶板或木地板，以免碰伤、擦伤钛材表面3、与钛及钛合金接触的所有工具、夹具、机床或其它装置必须洁净。
4、经清洗过的钛合金零件，要防止油脂或指印污染，否则以后可能造成盐（氯化钠的应力腐蚀。
5、禁止使用铅、铜、锡、镉及其合金，锌基合金制作的工具，夹具与钛,钛合金接触。
四、切削加工的要求1、由于钛及钛合金的弹性模量小，工件在加工中的夹紧变形和受力变形大，会降低工件的加工精度，工件安装时夹紧力不宜过大，必要时可增加辅助支承。
2、切削液选用不含氯化物的切削液。
3、切削时，应大量浇注切削液，使钛及钛合金加工时充分得到冷却。
4、加工时，应防止切屑在机床上堆积。
5、刀具用钝后立即进行更换，或降低切削速度，加大进给量以加大切屑厚度。
6加工时如一旦着火，应采用滑石粉，石灰石粉末，干砂等灭火器材进行扑灭，严禁使用四氯化碳，二氧化碳灭火器，也不能浇水。
阿尔法钛结构
阿尔法钛结构
阿尔法钛是目前最广泛使用的钛合金之一，由于其具有卓越的物理和化学性能，因此被广泛应用于飞机、航空航天、医疗器械、汽车、化工等领域。
阿尔法钛合金的结构非常特殊，主要由α相和β相组成，在不同的温度下，钛合金的相组成会发生变化，从而影响其物理和化学性能。
阿尔法相是钛合金的一种晶体结构，具有六方最密堆积结构，属于非常稳定的相，一般在室温下存在。
阿尔法相钛合金具有良好的加工性、韧性和热处理性能，因此在复杂形状的制造和成形中得到了广泛应用。
此外，阿尔法相具有优异的抗腐蚀能力和高温性能，在化工、海洋工程等领域有广泛的应用。
β相是另一种常见的钛合金晶体结构，具有体心立方结构，具有较高的强度和耐热性能，但其塑性相对较差，加工性能不如阿尔法相。
因此，大多数钛合金都是通过调节α相与β相的相变来调节其物理和化学性能。
阿尔法+β相是一种中间状态，在这种状态下，钛合金的晶体结构是由α相和β相的共存构成。
由于阿尔法相和β相具有截然不同的物理和化学性质，因此在温度和化学环境的影响下，钛合金的阿尔法相和β相的相对含量会变化，从而影响其性能和用途。
阿尔法钛合金的性能主要由其晶体结构和相组成决定。
通常，阿尔法钛合金的机械性能（如强度、韧性等）和耐蚀性能（如抗腐蚀能力、耐磨性等）都非常优秀。
此外，阿尔法钛合金还具有良好的热处理性能，可以通过控制温度和时间来调节其结构和性能，从而满足不同领域的需求。
总的来说，阿尔法钛合金具有卓越的物理和化学性能，适用于广泛的应用领域。
随着钛合金材料研究的不断深入和材料制备技术的不断改进，相信这一材料将继续在各个领域中发挥重要作用。
钛合金材料的机械加工工艺
机械加工与制造M achining and manufacturing钛合金材料的机械加工工艺葛海娅1，庞鹏飞1，牛 奔1，陈 川1，郑 迪2，钱德隆1（１．中国石油集团测井有限公司生产测井中心，河北 任丘 ０６２５５０；２．中国石油集团测井有限公司华北分公司，河北 任丘 ０６２５５０）摘 要：随着经济社会的持续快速发展，钛合金材料的机械加工技术迎来了前所未有的重大发展机遇，如何采取有效方法与策略，全面提升钛合金材料的机械加工工艺水平，备受业内关注。
基于此，本文首先介绍了钛合金材料应用现状，分析了钛合金材料的机械加工原则，并结合相关实践经验，分别从刀具材料、刀具几何参数以及加工工艺参数等方面，深入探讨了机械加工技术的相关内容，阐述了个人对此的几点认知。
关键词：钛合金材料；机械加工；工艺方法；研究分析中图分类号：ＴＧ１４６．２３ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００２－５０６５（２０２１）０８－００４２－２Mechanical processing technology of titanium alloy materialGE Hai-ya1, PANG Peng-fei1, NIU Ben1, CHEN Chuan1, ZHENG Di2, QIAN De-long1（１．Ｐｒｏｄｕｃｔｉｏｎ Ｌｏｇｇｉｎｇ Ｃｅｎｔｅｒ ｏｆ ＣＮＰＣ Ｌｏｇｇｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ．， Ｒｅｎｑｉｕ ０６２５５０， Ｃｈｉｎａ；２．Ｃｈｉｎａ Ｐｅｔｒｏｌｅｕｍ Ｌｏｇｇｉｎｇ Ｃｏ．， Ｌｔｄ． Ｎｏｒｔｈ Ｃｈｉｎａ Ｂｒａｎｃｈ， Ｒｅｎｑｉｕ ０６２５５０，Ｃｈｉｎａ）Abstract: Ｗｉｔｈ ｔｈｅ ｃｏｎｔｉｎｕｏｕｓ ａｎｄ ｒａｐｉｄ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｆ ｔｈｅ ｅｃｏｎｏｍｙ ａｎｄ ｓｏｃｉｅｔｙ， ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｏｆ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｈａｓ ｕｓｈｅｒｅｄ ｉｎ ａｎ ｕｎｐｒｅｃｅｄｅｎｔｅｄ ｍａｊｏｒ ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ ｏｐｐｏｒｔｕｎｉｔｙ． Ｈｏｗ ｔｏ ａｄｏｐｔ ｅｆｆｅｃｔｉｖｅ ｍｅｔｈｏｄｓ ａｎｄ ｓｔｒａｔｅｇｉｅｓ ｔｏ ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｌｙ ｉｍｐｒｏｖｅ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｌｅｖｅｌ ｏｆ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ ｈａｓ ａｔｔｒａｃｔｅｄ ｔｈｅ ａｔｔｅｎｔｉｏｎ ｏｆ ｔｈｅ ｉｎｄｕｓｔｒｙ． Ｂａｓｅｄ ｏｎ ｔｈｉｓ， ｔｈｉｓ ａｒｔｉｃｌｅ ｆｉｒｓｔ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｓ ｔｈｅ ａｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ ｓｔａｔｕｓ ｏｆ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ａｎａｌｙｚｅｓ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｉｎｃｉｐｌｅｓ ｏｆ ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ａｎｄ ｃｏｍｂｉｎｅｓ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｐｒａｃｔｉｃａｌ ｅｘｐｅｒｉｅｎｃｅ ｔｏ ｄｉｓｃｕｓｓ ｔｈｅ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｙ ｉｎ ｄｅｐｔｈ ｆｒｏｍ ｔｈｅ ａｓｐｅｃｔｓ ｏｆ ｔｏｏｌ ｍａｔｅｒｉａｌｓ， ｔｏｏｌ ｇｅｏｍｅｔｒｉｃ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ ａｎｄ ｍａｃｈｉｎｉｎｇ ｐｒｏｃｅｓｓ ｐａｒａｍｅｔｅｒｓ． Ｔｈｅ ｒｅｌｅｖａｎｔ ｃｏｎｔｅｎｔ ｏｆ， ｅｘｐｏｕｎｄｓ ａ ｆｅｗ ｐｅｒｓｏｎａｌ ｐｅｒｃｅｐｔｉｏｎｓ ｏｆ ｔｈｉｓ．Keywords: ｔｉｔａｎｉｕｍ ａｌｌｏｙ ｍａｔｅｒｉａｌｓ； ｍｅｃｈａｎｉｃａｌ ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ； ｔｅｃｈｎｏｌｏｇｉｃａｌ ｍｅｔｈｏｄｓ； ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ ａｎａｌｙｓｉｓ当今社会，经济发展质量显著提高，对钛合金材料的需求量持续提高，对相应的机械加工工艺提出了更高要求。
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而热 噪声 电流 的影 响变 大 。 实 验 结 果 表 明 ，Ｙ Ｃ Ｂ Ｏ非 晶 钝 化 层 对 于 提 高
白利锋译 自（ｕｅｃｎＳｉ ｅｈ ｏ （ ｐｒ ｃ Ｔ ｃｎｌ Ｓ ｏ ＞
钛 合 金 的热 机 械
钛 合 金 是 一 种 较 宽 泛 的分 类 ，包 括 工 业 纯
钛 、 钛和 近 钛 合 金 。 工业 纯 钛 和 含 有 Ａ ｌ和 Ｓ ｎ
温度 下 ，流变 应 力 随铝 当量 增 加 而增 加 ，与 室温 屈 服强度 一致 。在 Ｏ钛 合金 稳 态流变 应 力与 铝 含量 的 ／
以下热 加工 的变形 参数 。 除变形 温 度 、应 变 速率 和 总应 变 外 ，材 料 的初
始组 织 对 流变 稳 定性 、加工 性 能和 失 效 也有 重 要 的 影响。例如 ，具有初始针状组织 的 Ｇ ．纯钛 （ ．２ ｒ ２ ０１ ％０， ００ ％Ｆ ），在 高温 变形 中表 现 出高 的流变 应 力 和流 ．３ ｅ
Ｏ钛 合金 与钢和 铝 比较 起来 难 加工 处理 一些 。 ／ 钛 合金 的典 型热 加 工 包括 在 Ｂ相 区 的 铸 锭 开 坯 （ 初 加工） 和在 Ｂ转 变温度 附近 的热锻 、热轧 而得 到所 要 求 的形状（ － －次加 工 ） 。
Ｂ转 变温 度 以下 的变 形 是材 料 经 历 动态 回复 的
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稀有金属＿报 快
大 ，钝化 保 护 的器 件 噪声信 号 基本 不 变 。噪声 幅度
增加 是 由于 随冷 热循 环 次数 增 加 临 界 电流 减 小 ，因
… … … … 钠
Ｙ Ｃ Ｂ Ｏ高温 Ｓ ＵＤ稳 定性 是 一种 有效 的方法 。非 晶 Ｑ Ｉ 层 完 全 绝 缘 ，对 Ｓ Ｉ ＱＵＤ操 作 没 有 任 何 影 响 ，能 解 决 冷 热 循 环 稳 定 性 和长 期 保 存 使 用 的 问 题 。
高 于 口转 变温 度 的流变 曲线 图 中可 以观察 到 ，屈服
后有相当大的加工硬化 ，尤其是 Ｇ ．纯钛。在高应 ｒ ２
变 条 件下 ，特别 是在 高温 和低 应 变速 率条 件 下 ，稳
和加 工硬 化 能力 ，在 多 数 变 形 条 件 下 可均 匀 流 变 。 具有初始 等轴 组织 的 Ｇ － ｒ ３纯钛 经热 处理 得到魏 氏组 织时 ，流变 应力增 加 ，稍有 流变 软化 。 近 钛 合 金 Ｉ ８４是 为 满 足 具 有 良好 疲 劳 和 ＭＩ３ 蠕变性 能 、且 易于 加工 的需 要而 开发 的 。这 种 综合
典 型 过程 。在这 个 过程 中 ， 由位 错产 生 引起 的硬 化
速 率 和 由位错 消 失 引起 的软化 速率 相 平 衡 ，导 致 上
述所 及 的稳 态流变 。在这点 上 ，Ｏ钛合金 的流变行 为 ／ 与 Ｏ Ｚ 的相似 ，变形 初期 硬化 随后 进 入稳 态 流变 。 ／ ｒ 一 Ｏ钛 合 金 变 形 的 表 面 激 活 能 在 ２ ０ ３ ０ｋ ・ ｌ ／ ０ ～ ６ Ｊ ｍｏ 范
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国 外 工 艺 技 术 集 锦
时、Ｉ １ ｓ 的应变速率下经过 ０ 的应变变形 ，显示出 一 ． ８ 带有裂纹 的剪切带 。具有初始等轴组织的 Ｇ －纯钛 ｒ ３
（ ．８ ０２ ％０，０２ ｅ ． ％Ｆ ）变 形 时 ，表 现 出低 的流 变应 力
Ｔ．
０ ６ ％的 Ｇ ． ．ｗ ｒ ２纯钛 具有 更 高 的流 变应 力 。流 变应 力 的增 加 主要是 替代 固溶 强 化增 加所 致 。
等 稳定 元 素 的 钛 合 金均 为单 一相 ，在 常温 下 为 密排 六 方 晶体 结 构 。 由于 合 金 为单 相 组 织 ，相 对 而言 塑性 较 低 ，热 稳定 性较 高 。 因此具 有 良好 的蠕 变 性 能 和 韧 性 。 近 钛 合 金 含 有 ２ ％的 Ｂ稳 定 元 素 ，在显 微组 织 中 引入 了少 量 的 Ｂ相 ，与工 业 纯钛 和 钛 相 比有 较 高 的拉伸 强 度 ，而且 在所 有 的钛 合 金 中 ，在 高于 ４ ０ｃ的情 况 下蠕变 抗 力最 高 。 ０ ＝ Ｉ
１
转 变点 以下的热变形
从 工 业 纯 钛 ，Ｔ一 Ａ — ．Ｚ ，１ ６ ５ ＭＩ３ ｉ５ １ ２５ ｎ ＭＩ８ ，Ｉ ８ ４
在 不 同 温度 和 应 变 速 率 下 的流 变 曲线 图可 以发 现 ，
所有 的应 力 一 变 流 动 曲线 均 表 示 出初 始 的加 工 硬 应
化 ，然后 进 入稳 态 流变 。工业 纯 钛在 高应 变 速率 和 低温 下应力 峰 值 较高 。Ｇ ． ｒ ２纯钛 和 一 些 钛 在 给定
围内 ，与 在很 宽 范 围 内测 定 的蠕 变 相 似 ，但 在 某些 程度 上 高 于 Ｏ钛 合金 的 自扩 散 激活 能 １０ｋ ． ｏ一 ／ ５ Ｊｍ ｌ。 Ｏ相 的流变 应 力 与应 变 速 率遵 从 幂 函数 规 律 ，幂 指 ／
数 约 为 ４５ ．。更 进 一 步 的 Ｏ钛合 金 高 温稳 态 变 形 行 ／ 为可 由 Ｄ ｒ 程 来 描 述 ，该 方 程 考 虑 了剪 切 模 量 ｏｎ方 与 温度 的关 系 。对工业 纯 钛和 Ｏ钛 ，强调 在 Ｂ转 变 ／ 温 度 以下 Ｏ相 区热变形 是 很重 要 的 ；但 对 于 近 钛 ／ 合 金 ，热 变 形 应 在 转 变 温 度 以下 的 ＋ 相 区 。 表 １ 出 了几 种 Ｏ钛 和 近 Ｏ钛 合 金 在 Ｂ转 变 温度 列 ／ ／
关 系 图 中 ，也 可 发 现相 似 的行 为 。例 如 ，合 金 化 元 素 为 １ｗ 的 Ｉ ８４合 金 要 比 合 金 化 元 素 仅 为 ５％ ＭＩ３
表１
变 软 化 能力 。具 有 这种 微 观 组织 的材 料 ，在 ８０ｃ ５ ＝ Ｉ
钛 和 近 钛合 金在 口 转 变 温 度 以下 热 加 工 的变 形 参 数