1. ZTC4钛合金概述
ZTC4钛合金是一种α+β型钛合金,具有高强度、低密度和良好的耐腐蚀性能。其在航空航天、医疗器械和高性能工业领域具有广泛应用。ZTC4钛合金的标准成分为:钛(Ti)基础,铝(Al) 5.5-6.8%,钒(V) 3.5-4.5%,铁(Fe) ≤0.3%,碳(C) ≤0.1%,氮(N) ≤0.05%,氢(H) ≤0.015%,氧(O) ≤0.2%。
2. 非标定制圆棒与圆锭的基本参数
2.1 圆棒
直径范围:10mm至300mm
长度:可根据客户需求定制,一般为1m至6m
表面处理:车光、磨光、酸洗
公差:直径公差可控制在±0.1mm以内
2.2 圆锭
直径范围:100mm至500mm
高度:可根据客户需求定制,一般为200mm至1000mm
表面处理:粗加工、精加工
公差:直径公差可控制在±0.2mm以内
3. 熔炼与铸造工艺
ZTC4钛合金的熔炼与铸造工艺对其最终性能具有重要影响。主要工艺步骤如下:
3.1 真空自耗电弧熔炼 (VAR)
真空自耗电弧熔炼是钛合金熔炼的主要方法。该工艺在真空条件下进行,有效避免了杂质污染,确保合金的纯净度。具体步骤如下:
原材料准备:将高纯度的钛锭、铝锭和钒锭按比例配料。
电弧熔炼:在真空炉中,通过电弧将材料熔化并混合均匀。
凝固成锭:熔融的合金通过冷却系统迅速凝固成圆锭。
3.2 连续铸造
对于大规模生产,可采用连续铸造工艺。这种工艺效率高,能生产出尺寸稳定、质量一致的圆棒和圆锭。
原材料熔化:在感应炉中,将钛合金原材料熔化。
铸模成型:熔融金属通过铸模,形成所需形状的半成品。
冷却和取样:通过水冷或空气冷却,使铸件迅速凝固,取样检测其成分和物理性能。
4. ZTC4钛合金的相变温度
ZTC4钛合金的相变温度是指其从α相转变为β相的温度区间。该温度对于热处理工艺设计具有重要意义。
4.1 α-β相变温度
开始相变温度(β变温度):995℃至1010℃
完全相变温度:1040℃至1060℃
4.2 热处理工艺
为了优化ZTC4钛合金的性能,通常进行适当的热处理。常见的热处理工艺包括:
退火:在600℃至800℃范围内进行退火,消除内应力,改善塑性。
固溶处理:在950℃至1000℃进行固溶处理,然后迅速冷却,提高材料的强度和硬度。
时效处理:在450℃至550℃进行时效处理,进一步提高材料的力学性能。