氫處理對鈦合金組織的影響及理論計(jì)算與過程模擬.pdf

1、氫處理是鈦合金特有的一種熱處理技術(shù)，它利用氫的可逆合金化作用，將氫作為臨時(shí)性元素加入到鈦合金中，可以達(dá)到改善鈦合金組織的目的。對鈦合金進(jìn)行氫處理，能夠改善其加工及使用性能。
　　本文通過金相觀察、X射線衍射分析、透射電鏡分析、宏觀硬度測試等實(shí)驗(yàn)方法對在750℃下置氫再經(jīng)700℃除氫的TC4合金進(jìn)行研究。觀察了不同置氫量下除氫試樣的微觀組織，研究了氫處理過程中發(fā)生的相變，分析了氫處理使鈦合金組織細(xì)化的機(jī)理，并且得到了除氫試樣的宏觀硬

2、度與原始置氫量之間的關(guān)系。另外，通過熱力學(xué)計(jì)算獲得了置氫時(shí)環(huán)境氫壓與鈦合金內(nèi)部氫含量的關(guān)系，并模擬了置氫除氫過程中H的擴(kuò)散。取得的研究成果如下:
　　(1)經(jīng)置氫除氫處理后的TC4合金中有兩種組織，一種是初生α相，另一種是β轉(zhuǎn)變組織;β轉(zhuǎn)變組織僅由α和β兩相組成。置氫除氫處理通過降低初生α相體積分?jǐn)?shù)、細(xì)化初生α相、細(xì)化β轉(zhuǎn)變組織等途徑細(xì)化合金組織。
　　(2)隨著置氫量的增加，除氫后TC4合金的宏觀硬度增加。
　　(3

3、)鈦合金置氫后，氫含量XH、置氫時(shí)的環(huán)境氫壓PH2和Ti-H相互作用能I三者具有以下關(guān)系:PH2=X2H·pθ/exp[333192-2(1-XH)2I/973R]
　　結(jié)合上式，并對Ti-H相互作用能I進(jìn)行擬合，得到了置氫系統(tǒng)達(dá)到平衡時(shí)，合金內(nèi)部氫含量與環(huán)境氫壓的關(guān)系曲線。
　　(4)尺寸為30mm×10mm×2mm的鈦合金試樣置氫900s后，其中心點(diǎn)的氫濃度可達(dá)到目標(biāo)氫含量的99.85％;置氫后的試樣除氫1800s后，試