钛合金热处理组织调控与性能匹配实战

📚 共计 30 章节
第01章
钛合金概述
定义、分类(α型、β型、α+β型)、典型牌号及应用领域(航空、医疗、化工)
基础分类
第02章
钛合金的相变基础
同素异构体(α相/β相)、相变温度Tβ、合金元素对相变温度的影响
相变
第03章
热处理基本原理
三要素(加热·保温·冷却)、真空/保护气氛、相变滞后特点
原理真空
第04章
固溶处理
定义·目的·工艺参数(温度/时间)对α+β型钛合金组织的影响
固溶α+β
第05章
时效处理
定义·目的·温度与时间对次生α相尺寸和分布的影响
时效析出
第06章
退火处理
去应力退火、再结晶退火、完全退火的工艺区别及应用场景
退火再结晶
第07章
β相区热处理
β相区加热后冷却方式(水冷/空冷/炉冷)对魏氏组织形态的影响
β相区魏氏
第08章
α+β相区热处理
两相区加热温度对初生α相含量及形态的影响,双态组织的形成
双态初生α
第09章
组织类型与性能关系
等轴、双态、魏氏、网篮组织的力学性能对比(强度·塑性·韧性·疲劳)
组织性能
第10章
晶粒尺寸控制
β晶粒粗化机制、加热温度/保温时间的影响、细化晶粒工艺策略
晶粒细化
第11章
冷却速率的影响
水淬·油淬·空冷·炉冷对马氏体α'、α''、魏氏α的影响
冷却马氏体
第12章
变形与热处理的耦合
热加工(锻造/轧制)与热处理协同设计,形变诱导相变
变形耦合
第13章
TC4 (Ti-6Al-4V) 合金热处理
典型工艺(固溶+时效、退火)、组织演变规律
TC4典型
第14章
TA15 (Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V) 热处理
高温性能特点、β热处理工艺优化
TA15高温
第15章
TC21 高强韧合金热处理
Ti-6Al-2Zr-2Sn-3Mo-1Cr-2Nb 多级热处理工艺
TC21多级
第16章
TB6 (Ti-10V-2Fe-3Al) 热处理
β型钛合金固溶+时效强化机制、避免ω相脆性
TB6ω相
第17章
Ti-5553 合金热处理
Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr 高强β钛合金工艺窗口与组织调控
Ti-5553β
第18章
钛合金的真空热处理
真空度要求、防止氢脆(氢含量控制)、α层去除
真空氢脆
第19章
热处理变形控制
残余应力机制、工装设计、分级淬火与等温淬火
变形淬火
第20章
性能匹配原则
强度-塑性-韧性平衡、疲劳与静强度、断裂韧性与组织
匹配韧性
第21章
拉伸性能调控
初生α相含量和次生α相间距优化屈服强度与延伸率
拉伸α相
第22章
疲劳性能优化
表面完整性(喷丸/抛光)、组织对高周/低周疲劳的影响
疲劳表面
第23章
断裂韧性提升
魏氏组织与网篮组织对KIC的贡献、β晶粒尺寸与裂纹扩展
KIC裂纹
第24章
蠕变与高温性能
高温钛合金(TA32)组织稳定性、蠕变机制与β相含量关系
蠕变高温
第25章
腐蚀性能与组织
耐蚀性与相组成、β相与α相电位差、应力腐蚀开裂敏感性
腐蚀电位
第26章
热处理工艺仿真
JMatPro/Thermo-Calc相图计算、相场法、元胞自动机模拟
仿真相场
第27章
热处理质量检测
OM、SEM、TEM、XRD在组织表征中的应用
检测表征
第28章
典型缺陷与对策
过热/过烧、β斑、α层、氢脆、组织不均匀性成因与预防
缺陷β斑
第29章
工艺规范与标准
AMS、GB/T、HB等标准要求,工艺文件编制
标准规范
第30章
案例分析与前沿技术
航空发动机叶片热处理、增材制造后热处理、机器学习辅助优化
案例前沿