HB 6623.2-1992 钛合金β转变温度测定方法金相法.pdf

中华人民共和国航空航天工业部
航空工业标准
HB6623.2-92
钛合金β转变温度测定方法
金相法
1992-10-04发布
1992-12一01实施
中华人民共和国航空航天工业部批准
中华人民共和国航空航天工业部航空工业标准
钛合金β转变温度测定方法
金相法
HB6623.2-92
1主题内容与适用范?
本标准规定了采用金相法亂定饿合金β转变温度的试样、试验设备、试验条件和步骤、金
相观察和β转变温度判定等要求
本标准适用于在日常生产和科研工作中,采用金相法测定各种类型钛合金的β转变温度。
按照本方法测定的β转变温度的精确度是士8℃
2引用标准
HB5354航空制件热处理质量控制标准
3定义
3.1β转变温度
钛合金在加热过程中金部转变为β相组织的最低温度,用T6表示
4原理
a型、a--β型和亚稳定6型钛合金在热变形、退火和固溶时效状态下都含有一定数量的
a相。在加热过程中,随着温度的升高,钛合金中a相的含量越来越少,β相的含量越来越多。达
到某临界温度后,钛合金将全部转变为β相组织。在该临界温度下保持一定时间后快速淬
火,可以得到没有a相的针状马氏体或亚稳定β相组织。通过观察淬火试样的金相组织,就可
以判断出钛合金全部转变为β相组织的最低温度。
5试祥要求
5.1从每批棒材、锻坯或板坯中,在按有关技术标准取样规定选出的棒材、锻件或板坯上,切
取5~7个金相试样测定β转变温度。选用的切取试样方法不应改变其原始显微组织。
5:2将切取的试样一般加工成直径10~12mm,高15mm的圆柱形或边长10~12m,高
15mm的长方形金相试样。
6试验设音
6.1加热电炉
金相法测定钛合金β转变温度用的加热设备采用电炉。电炉应符合HB5354中第2章表2
航空航天工业部1992-10-04发布
1992-12一01施
HB6823.2-92
对1类设备规定的要求,其炉温均匀性为士3℃
6.2保罩
试样加热时,为确保炉温均匀性建议采用耐热不锈钢制保温罩,其示意图如下
150
图1试样加热用耐热不绣钢板材(厚度2mm)制保温罩示意图
7谳验条件和步骤
7.1试验条件
7.1.1试样在选定温度下的保温时为30min
7.1.2淬火水液的体积应不小于25l,淬火水温应不高于20℃
7.1.3试样的淬火延迟时词应不超过5s。
7.2试验步骤
7.2.1参考表1列出的各种牌号(或名义成分)钛合金的β转变温度范围或供方提供的β转
变温度数据,选定5~7个加热温度点,每个加热温度点之间的间隔应为5℃
表1各种牌号(或名义成分)钛合金的β转变温度范围
合金牌号就名义成分
合金牌号或名义成分
TAI, TA2,TA3
885~950
TA了
1000~1040
Tcl
910~950
TC4
98り~~1010
TC
960~1000
Tcg
80~1020
TC10
0~960
980~-1020
Ti-2. 3A1-11SN-5ZR-IMO-02SI
930~960
Ti-10v-2 FE-3AL
780~810
HB6623.2-92
7.2.2对所用电炉进行炉膛清理和有效工作区的炉温均匀性检验,检验要求按HB5354中的
第2.14条进行。
7.2.3先将保温罩放在电炉有效工作区内,再将带试样的托盘放在保温罩里,并在试样的正
上方放置测量试样实际加热温度用的热电偶。
7.2.4不同批次的测定β转变温度试样,当加热温度相同时,允许同时入炉加热,但最多不得
超过5个试样。
7.2.5试样开始保温后,每间隔 comin测量一次试样实际加热温度,并作好记录。试样的实际
加热温度波动范?,不允许超出名义加热温度士3℃
7.2.8试样保温30min后打开炉门,迅速取出托盘并将试样立即倒入淬火水槽中,总操作时
间不得超过5s。
8金相观
8.1淬火后试样的观察表面至少应除去2mm,可以采用机加工或砂轮打磨方法
8.2按规定方法制备金相试样,死察面应垂直于金属流线方向,并建议采用下述腐蚀剂:
a型钛合金:10%HF+20%HNO3+70%H2O
(体积)
x-B型钛合金:2%HF+4%HNO2+94%H20
体积)
亚稳定β型钛合金:2%HF+4%HNO3+94%H20
体积)
8.3在每个腐蚀好的试样表面上沿中心和二分之一半径部位至少观察5个视野,根据需要选
择有代表性的视野拍摄金相照片。
8.4建议采用的放大倍率是500X或200X。
9B转变温度判定
9.1考虑到试样不同部位的微观成分波动对显微组织的影响,在观察面积为60mmX75mm
的5个视野中初生a相含量都小于3%的试样所代表的温度,应确定为该批棒材、锻坯或板坏
的β转变温度
9,2判断a型、a+β型和亚稳定β型钛合金的β转变温度时,可参考附录A中提供的典型金
相图片。
10重复检
10.1当测定的β转变温度与供方提供的数据相差大于士8℃时,应在原取祥部位的邻近处重
新切取5~7个试样测定β转变温度。如果两次测定结果相差不超过士8C,可将两次结果的平
均值作为该批材料的β转变温度。
10.2当采用其它方法测定β转变温度的结果与金相法的测定结果有争议时,应以金相法测
定的β转变温度为准。
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