本發明是一種鈦合金材料氫元素含量均勻性的控制方法，屬于鈦合金材料，特別是鈦合金標準物質中的充氫制備工藝領域，用于制備鈦合金氫標準物質。
背景技術：
tc4是一種中等強度的α+β型兩相鈦合金，具有優異的綜合性能，合金長時間工作溫度可達400℃，在航空航天中得到廣泛應用，是飛機、艦船等國防行業中用途最多、用量最大的鈦合金材料。氫元素在鈦合金中屬于有害元素，當氫含量超出一定范圍后，會導致材料性能的急劇下降，出現氫脆等失效形式，直接影響產品質量。因此，嚴格控制鈦合金中的氫含量，是保證鈦合金產品質量的重要手段之一。鈦合金中氫含量測定一般采用熱導法和紅外法，上述兩種方法均為儀器分析法。而固體的鈦合金氫標準物質是進行鈦合金中氫含量測定的必需品。如何保證充氫過程的順利完成和鈦合金中氫含量的均勻性是鈦合金氫標準物質制備的重要任務。
技術實現要素：
發明目的
本發明的目的是提供一種鈦合金材料氫元素含量均勻性的控制方法，解決國內現有鈦合金氫標準物質含量，在30μg/g～200μg/g范圍內無有效分布點，無法滿足鈦合金中氫檢測的問題。
技術方案
提供一種鈦合金材料氫元素含量均勻性的控制方法，該方法包括如下步驟：
步驟1、除氫
將鈦合金材料置于真空環境中，并將環境溫度加熱至300℃～800℃，加熱時間為至少30min，其中，真空環境的壓強不超過1×10-3pa；
步驟2、充氫
使得鈦合金材料保持在真空環境中，并使得環境溫度冷卻至，將定量的均勻混合氣充入到所述的真空環境中形成混合氣環境，所述的混合氣體包括氫氣與惰性氣體；之后將混合氣環境加熱至300℃～800℃，并保溫30min以上，再冷卻至室溫。
優選地，所述的鈦合金材料為鈦合金板材或鈦合金棒材。
優選地，所述的真空環境由真空加熱爐提供。
優選地，所述的鈦合金材料的元素質量分數如下：鋁al為5.5～6.8％、釩v為3.5～4.5％、鐵fe低于0.3％、硅si低于0.15％、余量為鈦ti。
優選地，步驟2中，定量的混合氣通過多點進氣的方式充入到真空環境中。
優選地，在步驟一中，加熱鈦合金材料之前，對板材表面進行化銑處理后。
優選地，在真空環境中，所述的鈦合金材料置于工裝托架上。
優選地，所述混合氣體中，氫氣的體積百分含量為5～15％
技術效果
通過固態除氫充氫工藝路線，在真空爐內采取多點進氣的方式，控制加熱溫度緩慢升溫，保溫數小時，冷卻至室溫。獲得tc4鈦合金氫標準物質，均勻性良好，穩定性強，達到了國際同類標準的先進水平。
具體實施方式
結合本方法技術方案作進一步詳述。
提供一種鈦合金材料氫元素含量均勻性的控制方法，具體包括以下步驟：
步驟1：除氫
對選取的鈦合金板材(例如tc4鈦合金)，各元素的質量分數如下：ti～90％,al～6％,v～4％,fe～0.05％,si～0.05％，之后將鈦合金板材進行化銑處理，并置于真空加熱爐中進行除氫加熱，加熱溫度至300℃～500℃、真空爐的內壓強為1×10-3pa、保溫時間至少30min；其中，鈦合金板材在加熱后可以機加工為試棒；
步驟2：充氫
將除氫后的鈦合金板材在真空加熱爐中冷卻至環境溫度，在真空爐中充入氫與惰性氣體的混合氣，且采取多點進氣的方式充氣，將氣體充入到加熱爐后，控制加熱溫度緩慢升溫至400℃～500℃，保溫6～8小時后，冷卻至室溫。