碳、硼、氢、氮对钛合金热处理性能的影响_www.lh-ti.com
氮、氧、碳、硼都能提高钛棒及钛合金的弹性模量，碳和硼的影响最大。除硼外，氧、氮、碳均是钛棒及钛合金的杂质元素。因此，都规定了它们的最高含量。对于低温应用的钛棒及钛合金，由于氧、氮和碳能提高钛棒及钛合金的塑-脆转变温度，应尽量降低它们的含量，特别是氧含量。国外用于低温的“ELI”级钛棒及钛合金，意思就是间隙元素含量要低。硼做为合金元素，不仅可以提高弹性模量，而且可以细化晶粒，一般在钛棒及钛合金中以微量使用。
氧在β钛板中的最大固溶度约为1.8%（6.0%原子），出现在1740℃。氧在a钛中最大固溶度可达6.8%（18%原子），在900～1740℃范围内。在900℃以下，当合金中氧含量超过2.8%（8%原子）时，则将依次出现Ti6O、Ti3O、TiO等化合物。钛与氧的交互作用是可逆的。
氮在β钛中的最大固溶度为1.9%，出现在2020℃+-25℃。氮在a钛中最大固溶度约为6.85%，出现在1000～2350℃。有两种化合物：ε相和δ相。ε相为Ti4N或Ti3N为基的化合物相，具有复杂的四方晶格，a=4.92埃，c=5.61埃，c/a=1.05。δ相是以TiN为基的化合物。钛与氮的交互作用是不可逆的。
碳在β钛中最大固溶度为0.8%，出现在1750+-20℃。碳在a钛中的最大固溶度为0.48%,出现在920+-3℃。碳在β钛或a钛中的固溶度均随温度下降而降低。钛-碳系中仅有一种化合物相，δ相，这是以TiC为基的化合物。
硼在β钛中的最大固溶度约为0.1%，出现在1670+-25℃。硼在a钛棒中的最大固溶度约为0.05%，出现在886+-4℃。硼与钛作用可以生成Ti2B、TiB、TiB2和Ti2B5等化合物，主要的化合物是TiB。氮、氧、碳、硼都提高钛棒及钛合金的a+β/β相变温度。在规定的含量范围内，每增加0.01%，对a+β/β相变点的增高值分别为5.5℃、2.0℃、2.0℃（总含量大于0.15%时为0.15℃）、1.0℃，按氮、氧、碳、硼的顺序递减。若按钛棒及钛合金中允许的最大含量计算（氮〈0.05%、碳〈0.10%），对相变温度的影响就按氧、氮、碳顺序递减。氧、氮、碳、硼均能提高钛棒及钛合金的开始再结晶温度。氧和氮还会促进亚稳定β相的分解，使“C”型曲线向右推移。此外，氧有促进ω相体积百分数。氮、氧、碳都提高钛棒及钛合金的室温抗拉强度。其强化效果按氮、氧、碳的顺序递减。它们都会对退火状态碘化钛棒及钛合金室温抗拉性能产生影响。氧、氮同时存在时、强化效果最高，碳、氧同时加入效果最弱。
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