钛合金及其热处理工艺简述
宝鸡钛业股份有限公司：杨新林
摘要：本文对钛及其合金的基本信息进行了简要介绍，对钛的几类固溶体划分
进行了简述，对钛合金固态相变也进行了概述。重点概述了钛合金的热处理类型及工艺，为之后生产实习中对钛合金的热处理工艺认识提供指导。关键词：钛合金，热处理
1引言
钛在地壳中的蕴藏量位于结构金属的第四位但其应用远比铜、铁、锡等金属滞后。钛合金中溶解的少量氧、氮、碳、氢等杂质元素使其产生脆性从而妨碍了早期人们对钛合金的开发和利用。直至二十世纪四五十年代随着英、美及苏联等国钛合金熔炼技术的改进和提高钛合金的应用才逐渐开展5。
纯钛的熔点为1668℃高于铁的熔点。钛在固态下具有同素异构转变在8825℃以上为体心立方晶格的β相在8825℃以下为密排六方晶格的α相。钛合金根据其退火后的室温组织类型进行分类退火组织为α相的钛合金记为TAX也称为α型钛合金；退火组织为β相的钛合金记为TBX也称为β型钛合金；退火组织为αβ两相的钛合金记为TCX也称为αβ型钛合金其中的“X”为顺序号。我国目前的钛合金牌号已超过50个其中TA型26个TB型8个以上TC型15个以上5。
钛合金具有如下特点：（1）与其他的合金相比钛合金的屈强比很高屈服强度与抗拉强度极为接近；（2）钛合金的密度为4gcm3大约为钢的一半因此它具有较高的比强度；（3）钛合金的耐腐蚀性能优良在海水中其耐蚀性甚至比不锈钢还要好；（4）钛合金的导热系数小摩擦系数大因而机械加工性不好；（5）在焊接时钛合金焊缝金属和高热影响区容易被氧、氢、碳、氮等元素污染使接头性能变坏。在熔炼和各种加工过程完成之后为了消除材料中的加工应力，达到使用要求的性能水平，稳定零件尺寸以及去除热加工或化学处理过程中增加的有害元素例如氢等往往要通过热处理工艺来实现。钛合金热处理工艺大体可分为退火、固溶处理和时效处理三个类型。由于钛合金高的化学活性钛合金的最终热处理通常在真空的条件下进行。热处理是调整钛合金强度的重要手段之一。
f2钛合金的合金化特点
钛合金的性能由Ti同合金元素间的物理化学反应特点来决定，即由形成的固溶体和化合物的特性以及对αβ转变的影响等来决定。而这些影响又与合金元素的原子尺寸、电化学性质（在周期表中的相对位置）、晶格类型和电子浓度等有关。但作为Ti合金与其它有色金属如Al、Cu、Ni等比较，还有其独有的特点，如：
（1）利用Ti的αβ转变，通过合金化和热处理可r