專利名稱：一種增強tc4鈦合金強度的熱處理方法
技術領域：
本發明涉及一種增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，屬于熱處理領域。
背景技術：
TC4鈦合金材料因重量輕、比強度高，在氧化性介質或海水及海洋性氣氛中具有較高耐蝕性，而在航天、航空中作為重要材料而被應用，近幾年在軍エ領域應用日趨擴大。而光學儀器中，不僅需要鈦合金重量輕的特點，同時需要高的耐磨性及較高的硬度要求。現有資料手冊中，鈦合金固溶時效處理后的硬度值較低(相關技術資料，TC4鈦合金的力學性能中硬度退火狀態室溫硬度255HBS 341HBS (相當于25. 5 37HRC);固溶時效狀態室溫硬度293HBS 361HBS (相當于30. 5 38HRC)，該硬度強度仍不能夠滿足有些領域對鈦合金強度的要求。

發明內容
針對現有技術的不足，本發明提供一種增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，能有效地提高TC4鈦合金作為關鍵零件的硬度以及耐磨性。為了實現上述的目的，本發明的技術方案是一種增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，包括超聲波常溫除油、上掛具、固溶處理、淬火、時效處理、檢測零件洛氏硬度、表面質量、噴砂步驟，其特征是所述的淬火過程中，淬火介質為堿水。進ー步,所述的淬火過程中，淬火介質為氫氧化鈉溶液,濃度為5% 15%,溫度為
O 40 °C。進一步,所述的淬火過程中淬火轉移時間為2s 6s。進ー步，所述的固溶處理過程中，將TC4鈦合金置于箱式電爐中進行固溶處理，溫度為950°C 970°C，保溫時間為Ih I. 5h。進ー步，所述的時效處理過程中，將TC4鈦合金置于井式電爐中進行實效處理，溫度為530°C 550°C，保溫時間為3h 4h，然后采用空冷的方式進行冷卻。本發明的有益效果是本發明采取上述技術方案以后，獲得的TC4鈦合金硬度均勻一致，耐磨性得到提高。處理后得到的TC4鈦合金硬度達到42HRC 44HRC，從而提高了TC4鈦合金材料的應用范圍。因此該方法可廣泛應用于光學儀器用TC4鈦合金加工的零件，可用于航天、航空、鉆井、海洋勘探、光電儀器等等。對需要較高硬度和耐磨性的TC4鈦合金具有很好的推廣應用價值。
具體實施例方式下面結合具體實施例對本發明做進ー步的說明
實施例I:
一種增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，將TC4鈦合金用常溫超聲波除油，將有效尺寸IOmm的TC4鈦合金置于960°C的箱式電爐中，保溫Ih出爐后，在2s內將TC4鈦合金淬入5%的NaOH溶液中，出槽后清洗零件，砂紙打磨出平面，在洛氏硬度計上檢查硬度值。再將TC4鈦合金置于540°C的井式電爐中，保溫4h，出爐后空冷，砂紙打磨出平面，在洛氏硬度計上檢查零件硬度，合格后再噴砂(細的石英砂或砂灰)，熱處理結束。
實施例2
一種增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，將TC4鈦合金用常溫超聲波除油，將有效尺寸IOmm的TC4鈦合金置于950°C的箱式電爐中，保溫I. 5h出爐后，在5s內將TC4鈦合金淬入10%的NaOH溶液中，出槽后清洗零件，砂紙打磨出平面，在洛氏硬度計上檢查硬度值。再將TC4鈦合金置于530°C的井式電爐中，保溫4h，出爐后空冷，砂紙打磨出平面，在洛氏硬度計上檢查零件硬度，合格后再噴砂(細的石英砂或砂灰)，熱處理結束。
實施例3
一種增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，將TC4鈦合金用常溫超聲波除油，將有效尺寸IOmm的TC4鈦合金置于970°C的箱式電爐中，保溫I. 5h出爐后，在4s內將TC4鈦合金淬入15%的NaOH溶液中，出槽后清洗零件，砂紙打磨出平面，在洛氏硬度計上檢查硬度值。再將TC4鈦合金置于550°C的井式電爐中，保溫3h，出爐后空冷，砂紙打磨出平面，在洛氏硬度計上檢查零件硬度，合格后再噴砂(細的石英砂或砂灰)，熱處理結束。
利用本發明方法處理后得到的TC4鈦合金硬度達到42HRC 44HRC，該硬度范圍不僅提高了零件的耐磨性，同時也提高了 TC4鈦合金材料的應用范圍。凡在不脫離本發明核心的情況下做出的簡單的變形或修改均落入本發明的
保護范圍。
權利要求
1.一種增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，包括超聲波常溫除油、上掛具、固溶處理、淬火、時效處理、檢測零件洛氏硬度、表面質量、噴砂步驟，其特征是所述的淬火過程中，淬火介質為堿水。
2.根據權利要求I所述的增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，其特征是所述的淬火過程中，淬火介質為氫氧化鈉溶液，濃度為5% 15%，溫度為O 40°C。
3.根據權利要求I或2所述的增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，其特征是所述的淬火過程中淬火轉移時間為2s 6s。
4.根據權利要求I所述的增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，其特征是所述的固溶處理過程中，將TC4鈦合金置于箱式電爐中進行固溶處理，溫度為950°C 970°C，保溫時間為Ih L 5h。
5.根據權利要求I所述的增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，其特征是所述的時效處理過程中，將TC4鈦合金置于井式電爐中進行實效處理，溫度為530°C 550°C，保溫時間為3h 4h,然后采用空冷的方式進行冷卻。
全文摘要
本發明公開了一種增強TC4鈦合金強度的熱處理方法，包括超聲波常溫除油、上掛具、固溶處理、淬火、時效處理、檢測零件洛氏硬度、表面質量、噴砂步驟，其中淬火過程中，淬火介質為濃度為5%～15%、溫度為0～40℃的氫氧化鈉溶液，淬火轉移時間為2s～6s；固溶處理過程中，將TC4鈦合金置于箱式電爐中進行固溶處理，溫度為950℃～970℃，保溫時間為1h～1.5h；時效處理過程中，將TC4鈦合金置于井式電爐中進行實效處理，溫度為530℃～550℃，保溫時間為3h～4h，然后采用空冷的方式進行冷卻。通過上述工藝設置，獲得的TC4鈦合金硬度均勻一致，耐磨性得到提高，硬度達到42HRC～44HRC，從而提高了TC4鈦合金材料的應用范圍。
文檔編號C22F1/18GK102676964SQ20121018757
公開日2012年9月19日 申請日期2012年6月8日 優先權日2012年6月8日
發明者任清, 常自讓, 張利紅, 張明, 張濤, 李娜, 李紅義, 陳勝利 申請人:河南平原光電有限公司