一種鈦絲的除氫熱處理方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種鈦絲的除氫熱處理方法，該方法為：在真空條件下，將鈦絲升溫至(Trs-30)℃～(Trs-10)℃后保溫30min～90min，然后升溫至(Trs+10)℃～(Tre-10)℃后保溫90min～180min，最后升溫至Tre～(Tre+30)℃后保溫60min～90min，其中Trs為鈦絲的開始再結(jié)晶溫度，Tre為鈦絲的終了再結(jié)晶溫度，Trs和Tre的單位均為℃；所述鈦絲為純鈦絲或鈦合金絲。本發(fā)明采用多階段保溫制度進行除氫熱處理，能夠在不損失鈦絲力學(xué)性能的條件下實現(xiàn)良好的除氫效果；本發(fā)明處理方法簡單，設(shè)計巧妙，除氫效果顯著。
【專利說明】一種鈦絲的除氫熱處理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于鈦材料加工【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種鈦絲的除氫熱處理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]對于鈦及鈦合金絲材而言，雜質(zhì)元素氫對其性能有很大的影響。鈦及鈦合金很容易從酸洗液、腐蝕液和熱加工的高溫氣氛中吸氫，從而產(chǎn)生“氫脆”現(xiàn)象，使絲材的沖擊韌性及塑性顯著降低。
[0003]真空退火是降低鈦及鈦合金絲材中氫含量的主要手段之一。目前普遍采用的真空退火制度是在恒定的溫度下進行一次保溫處理，然而該制度存在一定問題。由于現(xiàn)有的真空退火制度的退火溫度較高，退火時間較長，雖然有益于降低氫含量，但是會對絲材的延伸率以及強度造成嚴重損失。而降低退火溫度，縮短保溫時間則不利于除氫，使氫含量很難降至較低水平。
[0004]因此，亟需研發(fā)一種鈦絲的除氫熱處理方法，使其既不損失鈦絲的力學(xué)性能，并且又能夠達到良好的除氫效果。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題在于針對上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種鈦及鈦合金絲材的除氫熱處理方法。該方法采用多階段保溫制度進行除氫熱處理，能夠在不損失鈦絲力學(xué)性能的條件下實現(xiàn)良好的除氫效果。
[0006]為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是:一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，該方法為 :在真空條件下，將鈦絲以第一升溫速率升溫至(I；S-30)°C~(Trs-1O) °C后保溫30min~90min，然后以第二升溫速率升溫至(Trs+10) V~(Tre-1O) °〇后保溫90min~180min，最后以第三升溫速率升溫至I；e~(I；e+30) °C后保溫60min~90min，其中為鈦絲的開始再結(jié)晶溫度，Tre為鈦絲的終了再結(jié)晶溫度，Trs和Tm的單位均為。C ；所述第一升溫速率、第二升溫速率和第三升溫速率均為5°C /min~10°C /min ;所述鈦絲為純鈦絲或鈦合金絲。
[0007]上述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述純鈦絲為TAl純鈦絲、TAlELI純鈦絲或TA2純鈦絲。
[0008]上述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述鈦合金絲為TC4鈦合金絲、TC4-DT鈦合金絲、TA15鈦合金絲、TA16鈦合金絲、TA17鈦合金絲或TA18鈦合金絲。
[0009]上述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述鈦絲為經(jīng)酸洗處理或磨削處理后的鈦絲。
[0010]上述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述鈦絲的絲徑為0.6mm~
4.0mm0
[0011]上述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述真空條件為真空度不大于1.0XlO-2Pa0[0012]上述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，經(jīng)除氫熱處理后的鈦絲中氫的質(zhì)量百分含量不大于0.002%。
[0013]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比具有以下優(yōu)點:
[0014]1、本發(fā)明利用多階段保溫的熱處理制度對鈦及鈦合金絲材進行脫氫處理，第一保溫溫度階段為氫元素開始從間隙固溶態(tài)轉(zhuǎn)化為游離態(tài)的臨界溫度，本階段的保溫溫度下開始氫的可逆合金化轉(zhuǎn)變。隨著溫度的升高，氫的可逆化進程加速，在到達第二保溫溫度時，游離態(tài)氫的析出達到峰值。第二溫度階段的保溫過程可使鈦氫系統(tǒng)中的氫含量大幅度降低，鈦絲中的氫含量水平接近或低于其固溶度。由于第一、一二階段的保溫溫度均在再結(jié)晶溫度區(qū)間內(nèi)，不會造成材料的組態(tài)和相結(jié)構(gòu)發(fā)生顯著變化，保證了鈦絲的力學(xué)性能不受保溫的影響引起波動。第三溫度階段的保溫起到對絲材中氫含量的穩(wěn)定化和力學(xué)性能的強韌化匹配作用，本階段的保溫過程可將真空爐內(nèi)殘留的游離態(tài)氫原子排除徹底，避免在爐內(nèi)冷卻過程中游離態(tài)氫元素進行可逆合金化而造成除氫效果不佳。
[0015]2、本發(fā)明處理方法簡單，設(shè)計巧妙，除氫效果顯著；本發(fā)明在不損失鈦絲力學(xué)性能的前提下能夠達到良好的除氫效果。
[0016]下面結(jié)合實施例對本發(fā)明作進一步詳細說明。
【具體實施方式】
[0017]實施例1
[0018]TAl純鈦絲(其開始再結(jié)晶溫度為590°C，終了再結(jié)晶溫度Tm為650°C )的除氫熱處理:
[0019]將經(jīng)酸洗處理后的TAl純鈦絲加入真空熱處理爐中，在真空度不大于1.0X KT2Pa的真空條件下，將TAl純鈦絲以6°C /min的升溫速率升溫至560°C后保溫80min，然后以6V Mn的升溫速率升溫至600°C后保溫lOOmin，最后以6°C /min的升溫速率升溫至660°C后保溫80min。
[0020]將除氫熱處理后的TAl純鈦絲自然冷卻或用氬氣冷卻至25°C室溫，然后進行力學(xué)性能和氫含量測試，測試數(shù)據(jù)見表1。
[0021]表1實施例1除氫熱處理前后TAl純鈦絲的力學(xué)性能和氫含量
[0022]
【權(quán)利要求】
1.一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，該方法為:在真空條件下，將鈦絲以第一升溫速率升溫至(I；s-30)°c~(I；s-10)°c后保溫30min~90min，然后以第二升溫速率升溫至(Tre+10) V~(Tm-1O) °C后保溫90min~180min，最后以第三升溫速率升溫至Tm~(Tre+30) °C后保溫60min~90min，其中Tre為鈦絲的開始再結(jié)晶溫度，Tre為鈦絲的終了再結(jié)晶溫度，Tre和Tm的單位均為。C ;所述第一升溫速率、第二升溫速率和第三升溫速率均為5°C /min~10°C /min ;所述鈦絲為純鈦絲或鈦合金絲。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述純鈦絲為TAl純鈦絲、TAlELI純鈦絲或TA2純鈦絲。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述鈦合金絲為TC4鈦合金絲、TC4-DT鈦合金絲、TA15鈦合金絲、TA16鈦合金絲、TA17鈦合金絲或TA18鈦合金絲。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述鈦絲為經(jīng)酸洗處理或磨削處理后的鈦絲。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述鈦絲的絲徑為 0.6mm ~4.0mnin。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，所述真空條件為真空度不大于1.0X10-2Pa。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種鈦絲的除氫熱處理方法，其特征在于，經(jīng)除氫熱處理后的鈦絲中氫的質(zhì)量百分含量不大于0.002%。
【文檔編號】C21D9/52GK103484804SQ201310441654
【公開日】2014年1月1日 申請日期:2013年9月25日 優(yōu)先權(quán)日:2013年9月25日
【發(fā)明者】韓棟, 毛小南, 洪權(quán), 李磊, 張永強, 雷文光, 賈蔚菊, 郭萍 申請人:西北有色金屬研究院