钛材的交货状态概述

交货状态

除钛铸件外，所有变形钛材其交货状态都是退火状态(M)。因为钛材在成形过程中都经过了不同加工方法，存在着不等的内应力。为了确保钛材在其后的机械加工或变形过程中具有足够的塑性、延性和不产生裂纹等缺陷，所以变形钛材在出厂交货之前，都要进行退火热处理。退火温度的高低和时间的长短主要取决于钛材品种（纯钛还是钛合金）、退火方法（即消除应力退火、再结晶退火和真空退火）和退火的目的等因素而定。


消除应力退火

工业纯钛消除应力退火温度一般选在再结晶的温度以下，其加热温度在500~600℃之间，加热时间视工件厚度而异，退火保温时间在60min左右，一般采用空冷，这种退火的目的是为了消除材料的内应力，提高其塑性、延性等机械性能，便于成形加工，避免在成形加工过程中因内应力存在而引起开裂破坏。


再结晶退火

又称完全退火，工业纯钛的再结晶退火温度要高于材料的再结晶温度，但须比α相向β相转变的相变温度低120~200℃，此时所得到的金属晶粒为细晶粒组织，工业纯钛的再结晶退火温度通常为680~700℃之间（TC4的完全退火温度为700~800℃），加热时间视工件厚度而定，保温时间为60min左右，一般采用空冷。这种退火处理的目的主要是细化金属晶粒，提高材料的塑性、延性和韧性，虽然抗拉和屈服强度有所下降，但可得到较好的综合机械性能，便于加工成形，避免出现开裂破坏。


真空退火

当钛材要求其含氢量特低，或在含氢量超标时，必须进行除氢处理，因为钛中的氢无任何正面的作用，其危害性很大，能引起氢脆。

为了除氢，并防止钛材表面氧化，这一处理须在真空炉中进行。氢在工业纯钛中的溶解度甚小，主要以TiH2化合物形态存在，而TiH2只有在300℃以下时才稳定。如将工业纯钛在真空炉中加热至真空退火温度，就可将钛中氢降至0.01%以下。真空退火的温度、加热时间、保温时间与再结晶退火基本相同，冷却方式一般先在炉内缓慢冷却至适当温度，然后再开炉冷却，真空度应不低于5×10-4mmHg柱，真空退火的目的除了能达到除氢外，其他再结晶退火的目的也能达到。