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1、1Q/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2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：3热处理工艺规范文件编号：09B-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
2、 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 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
3、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/T10
4、066.1 的规定执行。45.1.2.4 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 备注连续式炉 15 5 退火间歇式炉 10a 5（或 固溶处理） 10 5去应力退火 10 5固溶处理 10 5GJB509A1995 中的类炉时效 5 1.5 GJB509A1995 中的类炉a 大型真空退火炉有效加热区内温度允
5、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 GJB509A1995 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 GJB509A1995 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
6、。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 6.710-2Pa。7 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
7、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。57.2 转变温度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 转变温度见表 2。每批工件的 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 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 转变温度。表 2 钛及钛合金的 转变温度（ T）合金类型 合金牌号 名义成分 名义 转变温度 TA0、TA0-1 Ti 890TA1、ZTA1 Ti 900TA2 Ti 910工业纯钛TA3 Ti 930TA5 Ti4Al0.005B 990TA6 Ti5Al 101
8、0TA7、ZTA7 Ti5Al2.5Sn 1010TA7ELI Ti5Al2.5Sn 1000TA9 Ti0.2Pa 910TA10 Ti0.3Mo0.8Ni 900TA11 Ti8Al1Mo1V 1040TA12 Ti5.5Al4Sn2Zr1Mo0.25Si1Nd 1005TA13 Ti2.5Cu 895TA15 Ti6.5Al2Zr1Mo1V 1000TA151 Ti2.5Al1.5Zr1Mo1V 915TA152 Ti4Al1.5Zr1Mo1V 965TA16 Ti2Al2.5Zr 930TA18 Ti3Al2.5V 935TA19 Ti6Al2Sn4Zr2Mo 995TA20 Ti4A
9、l1.5Zr3V 940TA21 Ti1Al1Mn 890TC1 Ti2Al1.5Mn 930TC2 Ti4Al1.5Mn 940ZTA5 Ti4Al 990ZTA15 Ti6Al2Zr1Mo1V 995TC3 Ti5Al4V 965TC4、ZTC4 Ti6Al4V 995TC6 Ti6Al2.5Mo1.5Cr0.5Fe0.3Si 970TC9 Ti6.5Al2.5Sn3.5Mo0.3Si 1000TC10 Ti6Al2Sn6V0.5Cu0.5Fe 955TC11 Ti6.5Al1.5Zr3.5Mo0.3Si 1000TC16 Ti3Al5Mo4.5V 860TC17 Ti5Al2Sn2Zr4
10、Mo4Cr 885TC18 Ti5Al5Mo5V1Cr1Fe 870-ZTC3 Ti5Al2Sn5Mo0.3Si0.02Ce 9806ZTC5 Ti5.5Al1.5Sn3.5Zr3Mo1.5V1Cu0.8Fe 940TB2 Ti5Mo5V8Cr3Al 750TB3 Ti10Mo8V1Fe3.5Al 750TB5 Ti15V3Cr3Sn3Al 760TB6 Ti10V2Fe3Al 800TB8 Ti15Mo2.7Nb3Al0.2Si 8157.3 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 转变温度以下 20250的温度下加热后空冷；等温退火是在普通退火的空冷
11、后，再在合金的 转变温度下 250450的温度加热后空冷；等温退火是在合金的 转变温度以下 20160的温度下加热，随后转移到（或炉冷到）合金的 转变温度以下 350450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 退火制度板材、带材、箔材积管材 棒材、线材、锻件及铸件合金类型 合金牌号 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630815 15120 空冷或更慢冷TA0，TA1,TA2,TA3 520570 15120 空冷或更慢冷 630815 601
12、20 空冷或更慢冷工业纯钛TA01（焊丝） 650750 60240 真空炉冷TA5 750850 10120 空冷 750850 60240 空冷TA6 750850 10120 空冷 750850 60240 空冷TA7 750850 10120 空冷 750850 60240 空冷TA7ELI 750850 10120 空冷 750850 60240 空冷TA9 600815 15120 空冷或更慢冷 600815 6020 空冷或更慢冷TA10 600815 15120 空冷或更慢冷 600815 60120 空冷或更慢冷TA11 760815 60480 Aa 9001000 601
13、20 BbT-（1530） 60120 CcTA12 T-（3050） 60120 DdTA13 780800 1060 空冷 780800 60120 空冷TA15 700850 15120 空冷或更慢冷 700850 60240 空冷TA15-1（焊丝） 650750 60240 真空炉冷TA15-2(焊丝) 650750 60240 真空炉冷TA16（管材） 600815 15120 真空炉冷 TA18 600815 30120 空冷或更慢冷 600815 60180 EeFfTA19 870925EeT-（1530） 60120 EeTA20(焊丝) 700750 60180 真空炉冷
14、TA21 600770 15120 空冷或更慢冷 600770 60120 空冷或更慢冷TC1 640750 15120 空冷或更慢冷 700800 60120 空冷或更慢冷7TC2 660820 15120 空冷或更慢冷 700820 60120 空冷或更慢冷ZTA7 900920g 120180 炉冷ZTA15 900940g 120180 炉冷TC3 700850 15120 空冷或更慢冷 700850 60120 空冷或更慢冷TC4h 700870 15120 Gi 700850 60120 空冷或更慢冷800850j 60120 空冷TC6 870920 60120 HkTC9 95
15、0980 60120 I1TC10 710850 15120 空冷或更慢冷 710850 60120 空冷TC11 950980 60120 I1TC16 680790 15120 I1 770790m 60120 JnTC18 740760 15120 空冷 820850 60180 KoZTC3 910930g 120210 炉冷ZTC4 910930g 120180 炉冷-ZTC5 900920g 120180 炉冷注：T 表示相应的 转变温度。a 炉冷至 480以下双重退火要求第二阶段在 790保温 15min，空冷。b 空冷或更快冷，随后在 595保温 8h，空冷。c 空冷后再在 600保温
