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氢对钛管及钛棒组织和性能的影响

来源:钛棒,钛板,钛管,钛丝,钛设备,钛合金 发布时间:2014-10-8 12:36:59
氢在钛管及钛棒中的作用。在一个工业大气压下,氢在β钛中的最大固溶度约为2.0%(49%原子)。氢在a钛中最大固溶度约为0.18%(7.8%原子),出现在319度。在此温度发生下列共析转变,其共析点约为1.62%(44%原子)。β=a+γ 共析温度为281度,此时氢在a钛中最大固溶度为0.13%(6.3%原子)。γ相是TiH2化合物,具有面心立方晶格,a=4.44埃。当温度降到低到125度时,氢在a钛中固溶度急剧下降,约为0.001~0.0029%(0.05~0.14%原子)。应该指数,氢在a钛及β钛中的溶解度中的溶解度受温度和压力的影响。钛及氢的交互作用是可逆的。 

氢降低钛管及钛棒的a+β/β相变点,是一种间隙型β稳定元素。氢对钛及钛合金性能的影响主要表现为氢脆。在钛及钛合金中氢可以造成各种氢脆源,引起低应力脆断,因此,可以被利用来制备钛及钛合金粉末。其作法是把钛及钛合金原料(如切屑、边角料等)在300~400度于氢气气氛中氢化变脆,经球磨玻碎制成粉末。在钛及钛合金中,氢可固溶于β相和a相,也可以γ相(氢化物)形式存在。总之,不同的情况出现不同的氢脆类型。当钛及钛合金中氢含量小于0。020%时,可防止发生氢化物型氢脆。但是应力感生氢化物氢脆和可逆氢脆在钛及钛合金中是很难避免的。要减少钛及钛合金的氢脆,主要措施是减少氢含量。实践证明,严格控制原料:采用真空熔炼,在加工中采用中性或氧化性气氛或采用涂层;热处理中避免还原气氛;在惰性气氛或真空保护下进行焊接,碱酸洗中尽量避免增氢等等都是有效的。此外,铝、锡能提高氢在a钛中的固溶度;β稳定元素可通过增加β相的数量,提高氢在钛及钛合金中的溶解能力,都减少钛及钛合金对氢化物及应力感生氢化物型氢脆的敏感性。但是钛合金中的氧是促进氢脆的。钛与氢的反应是可逆的,在0。0004毫米汞柱的真空下,于600~900度退火2~4小时,可使钛及钛合金的氢含量降低到0。01%以下。
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