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氢对钛管及钛棒组织和性能的影响 |
| 来源：钛棒，钛板，钛管，钛丝，钛设备，钛合金 发布时间：2014-10-8 12:36:59 |
氢在钛管及钛棒中的作用。在一个工业大气压下，氢在β钛中的最大固溶度约为2.0%（49%原子）。氢在a钛中最大固溶度约为0.18%（7.8%原子），出现在319度。在此温度发生下列共析转变，其共析点约为1.62%（44%原子）。β=a+γ 共析温度为281度，此时氢在a钛中最大固溶度为0.13%（6.3%原子）。γ相是TiH2化合物，具有面心立方晶格，a=4.44埃。当温度降到低到125度时，氢在a钛中固溶度急剧下降，约为0.001～0.0029%（0.05～0.14%原子）。应该指数，氢在a钛及β钛中的溶解度中的溶解度受温度和压力的影响。钛及氢的交互作用是可逆的。
氢降低钛管及钛棒的a+β/β相变点，是一种间隙型β稳定元素。氢对钛及钛合金性能的影响主要表现为氢脆。在钛及钛合金中氢可以造成各种氢脆源，引起低应力脆断，因此，可以被利用来制备钛及钛合金粉末。其作法是把钛及钛合金原料（如切屑、边角料等）在300～400度于氢气气氛中氢化变脆，经球磨玻碎制成粉末。在钛及钛合金中，氢可固溶于β相和a相，也可以γ相（氢化物）形式存在。总之，不同的情况出现不同的氢脆类型。当钛及钛合金中氢含量小于0.020%时，可防止发生氢化物型氢脆。但是应力感生氢化物氢脆和可逆氢脆在钛及钛合金中是很难避免的。要减少钛及钛合金的氢脆，主要措施是减少氢含量。实践证明，严格控制原料：采用真空熔炼，在加工中采用中性或氧化性气氛或采用涂层；热处理中避免还原气氛；在惰性气氛或真空保护下进行焊接，碱酸洗中尽量避免增氢等等都是有效的。此外，铝、锡能提高氢在a钛中的固溶度；β稳定元素可通过增加β相的数量，提高氢在钛及钛合金中的溶解能力，都减少钛及钛合金对氢化物及应力感生氢化物型氢脆的敏感性。但是钛合金中的氧是促进氢脆的。钛与氢的反应是可逆的，在0.0004毫米汞柱的真空下，于600～900度退火2～4小时，可使钛及钛合金的氢含量降低到0.01%以下。 |
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