α-β鈦合金處理過程

要使鈦合金退火組織由單相α構成，添加元素應以α穩(wěn)定元素為主。工業(yè)上，主要靠加入鋁獲得α-β鈦合金，并起固溶強化作用。因此，此類鈦合金，多半屬于Ti-Al系。添加合金元素鋁是因為鋁有較低的密度，能抵消加入合金中重過渡金屬元素對鈦合金密度的影響作用。鋁能顯著地使室溫和高溫下的α相強化，但加入量過多會出現(xiàn)α2（Ti3Al)相而引起脆性，因此，鋁的添加量一般不超過7%。

為了進一步改善α-β鈦合金的性能，Ti-Al系合金中還悉加鋯、錫等中性元素和少量的β穩(wěn)定元素，形成多元復合強化，強化效果更好，這就是所謂的近α鐵合金。這種合金退火的顯微組織由α相基體和少量的β相組成。少量β相的存在可以改善壓力加工性能、并使合金具有一定的熱處理強化效果，也可抑制α2相的形成。

TA4、TA5、TA6主要用作鈦合金的焊絲材料。TA7合金的熱望性和焊接性能較好，熱強性和熱穩(wěn)定性較好，可制造在500℃以下長期工作的零件。TA8合金的室溫力學性能和高溫力學性能都比TA7合金高，能在500℃長期工作，可用于制造發(fā)動機壓氣機盤和葉片等零件。 2100433B

依鉬當量不同，分為馬氏體型和過渡型，鉬當量2%～9%為馬氏體型，具有較高的強度和硬度；鉬當量10%～14%為過渡型，具有較高的強度和塑性。典型的合金有鈦-5鋁-5鉬-5釩-1鉻-1鐵等。

這類合金在高溫是α-β型兩相組織,因而得名為α β型鈦合金。它具有良好的綜合力學性能，大多可熱處理強化(但TC1、TC2、TC7不能熱處理強化)，鍛造、沖壓及焊接性能較好，可切削加工，室溫強度高。150500度以下且有較好的耐熱性，有的(如TC1、TC2、TC3、TC4)并有良好的低溫韌性和良好的抗海水應力腐蝕及抗熱鹽應力腐蝕能力。

鈦是20世紀50年代發(fā)展起來的一種重要的結構金屬，鈦合金強度高、耐蝕性好、耐熱性高。20世紀50～60年代，主要是發(fā)展航空發(fā)動機用的高溫鈦合金和機體用的結構鈦合金。70年代開發(fā)出一批耐蝕鈦合金，80年代以來，耐蝕鈦合金和高強鈦合金得到進一步發(fā)展。鈦合金主要用于制作飛機發(fā)動機壓氣機部件，其次為火箭、導彈和高速飛機的結構件。

α型鈦合金指的是使用溫度下有α型單相態(tài)，抗拉強度比工業(yè)純鈦稍高，是優(yōu)良的超低溫合金之一。

鈦是同素異構體，熔點為1668℃，在低于882℃時呈密排六方晶格結構，稱為α鈦；在882℃以上呈體心立方晶格結構，稱為β鈦。利用鈦的上述兩種結構的不同特點，添加適當?shù)暮辖鹪?，使其相變溫度及相分含量逐漸改變而得到不同組織的鈦合金（titanium alloys）。室溫下，鈦合金有三種基體組織，鈦合金也就分為以下三類：α合金，(α β)合金和β合金。中國分別以TA、TC、TB表示。

鈦合金α鈦合金

它是α相固溶體組成的單相合金，不論是在一般溫度下還是在較高的實際應用溫度下，均是α相，組織穩(wěn)定，耐磨性高于純鈦，抗氧化能力強。在500℃～600℃的溫度下，仍保持其強度和抗蠕變性能，但不能進行熱處理強化，室溫強度不高。

鈦合金β鈦合金

它是β相固溶體組成的單相合金，未熱處理即具有較高的強度，淬火、時效后合金得到進一步強化，室溫強度可達1372～1666 MPa；但熱穩(wěn)定性較差，不宜在高溫下使用。

鈦合金α β鈦合金

它是雙相合金，具有良好的綜合性能，組織穩(wěn)定性好，有良好的韌性、塑性和高溫變形性能，能較好地進行熱壓力加工，能進行淬火、時效使合金強化。熱處理后的強度約比退火狀態(tài)提高50%～100%；高溫強度高，可在400℃～500℃的溫度下長期工作，其熱穩(wěn)定性次于α鈦合金。

三種鈦合金中最常用的是α鈦合金和α β鈦合金；α鈦合金的切削加工性最好，α β鈦合金次之，β鈦合金最差。α鈦合金代號為TA，β鈦合金代號為TB，α β鈦合金代號為TC。

鈦合金按用途可分為耐熱合金、高強合金、耐蝕合金（鈦-鉬，鈦-鈀合金等）、低溫合金以及特殊功能合金（鈦-鐵貯氫材料和鈦-鎳記憶合金）等。

熱處理：鈦合金通過調整熱處理工藝可以獲得不同的相組成和組織。一般認為細小等軸組織具有較好的塑性、熱穩(wěn)定性和疲勞強度；針狀組織具有較高的持久強度、蠕變強度和斷裂韌性；等軸和針狀混合組織具有較好的綜合性能。