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本文以某型號(hào)某機(jī)匣鍛件為研究對(duì)象，通過探究鍛造加熱溫度對(duì)TC25 鈦合金環(huán)件組織和力學(xué)性能的影響，為TC25 鈦合金鍛件獲得良好的組織和性能提供理論與實(shí)踐依據(jù)。試驗(yàn)設(shè)計(jì)及過程試驗(yàn)材料本研究所用原材料為西部鈦業(yè)有限責(zé)任公司生產(chǎn)的φ200mm 的TC25 鈦合金棒材，化學(xué)成分如表1所示，棒材高倍組織如圖1 所示，棒材性能見表2、表3 及表4，用金相法測(cè)得相變點(diǎn)為1009℃。

鈦合金的熱處理強(qiáng)化的基本原理，既與鋁合金相似，屬于淬火時(shí)效強(qiáng)化類型，又與鋼的熱處理相似，也有馬氏體相變。TC4-DT 合金的力學(xué)性能主要由冶煉過程、鍛造過程和熱處理過程決定。通過不同的鍛造和熱處理工藝可以獲得不同顯微組織的TC4-DT 合金，以獲得最優(yōu)的強(qiáng)度、塑性、斷裂韌性，以滿足不同的使用要求。

△圖4 盤星新金屬生產(chǎn)MIM鈦合金粉末△表1 盤星新金屬生產(chǎn)MIM鈦合金粉末性能參數(shù)目前，盤星新金屬生產(chǎn)的TC4、TA1和其他鈦合金粉末，已穩(wěn)定供給于下游MIM鈦零件生產(chǎn)廠商，在智能穿戴、3C電子、醫(yī)療器械等方面均有產(chǎn)品應(yīng)用。

針對(duì)三層結(jié)構(gòu)鈦合金空心葉片的SPF/DB工藝， Zhao等分析了葉片成形過程中應(yīng)力應(yīng)變演變情況，得出隨著扭轉(zhuǎn)速率、下降速度、應(yīng)變速率、 芯板與面板厚度比的增大，成形力增大。門向南研究了TC4三層板結(jié)構(gòu)的超塑成形的最佳壓力加載路徑，證明1×10-3 s -1為最佳成形應(yīng)變速率。

因?yàn)樵诩庸み^程中，工件的鈦分子在刀片的前面積聚，在高壓高溫下“焊接”到刀刃上，形成積屑瘤。當(dāng)積屑瘤從刀刃上剝離時(shí)，將刀片的硬質(zhì)合金涂層帶走，因此，鈦合金加工需要特殊的刀片材料和幾何形狀。4. 適合鈦加工的刀具結(jié)構(gòu)鈦合金加工的焦點(diǎn)是熱，大量高壓切削液要及時(shí)準(zhǔn)確地噴射到切削刃上，才能夠快速地將熱量移除。市場(chǎng)上有專門用于鈦合金加工的銑刀獨(dú)特結(jié)構(gòu)。

鋼的淬火是將鋼加熱到臨界溫度Ac3(亞共析鋼)或Ac1(過共析鋼)以上溫度，保溫一段時(shí)間，使之全部或部分奧氏體化，然后以大于臨界冷卻速度的冷速快冷到Ms以下(或Ms附近等溫)進(jìn)行馬氏體(或貝氏體)轉(zhuǎn)變的熱處理工藝。通常也將鋁合金、銅合金、鈦合金、鋼化玻璃等材料的固溶處理或帶有快速冷卻過程的熱處理工藝稱為淬火。

同時(shí)，提出了CALPHAD和Mo當(dāng)量相結(jié)合的鈦合金設(shè)計(jì)方法，并設(shè)計(jì)了三種鈦合金：α型(Ti-6Al-3.5V-1Fe)、α+β型(Ti-3Al-22.75V-6.5Fe) 和β型(Ti-4.5Al-10.5V-3Fe)鈦合金。

30W4Cr2VA高強(qiáng)度耐熱優(yōu)質(zhì)彈簧鋼，具有大的淬透性，1050～1100℃淬火，550～650℃回火后抗拉強(qiáng)度達(dá)1470～1666MPa。它主要用于制造在高溫（不大于500℃）條件下使用的彈簧。由于鎢的加入，能顯著提高鋼的耐磨性和切削性，所以，鎢是合金工具鋼的主要元素。（5）V 釩和碳、氨、氧有極強(qiáng)的親和力，與之形成相應(yīng)的穩(wěn)定化合物。釩在鋼中主要以碳化物的形式存在。

2、對(duì)承受沖擊載荷較大，對(duì)強(qiáng)韌性要求高時(shí)或要求進(jìn)一步提高軸頸的耐磨性時(shí)，可選用20Cr、20CrMnTi等合金滲碳鋼并進(jìn)行滲碳、淬火、低溫回火處理。3、對(duì)于受力小、不重要的軸可選用Q235～Q275等普通質(zhì)量碳鋼。4.球墨鑄鐵和高強(qiáng)度灰鑄鐵可用來制作形狀復(fù)雜、難以鍛造成形的軸類零件，如曲軸等。

對(duì)于合金元素而言：低合金鋼完全淬透為馬氏體的情況下，通常以體積變形和組織應(yīng)力起主要作用，而中心未淬透時(shí)，表層為馬氏體組織，心部為屈氏體的情況下，變形則由組織應(yīng)力和熱應(yīng)力綜合作用；高碳高合金鋼，因有大量合金碳化物，降低鋼的導(dǎo)熱性，易受熱應(yīng)力影響變形，可通過增加預(yù)熱和采用不同淬火溫度調(diào)節(jié)奧氏體中碳及合金元素含量，在緩慢介質(zhì)中淬火來使變形量減小。

對(duì)于合金元素而言：低合金鋼完全淬透為馬氏體的情況下，通常以體積變形和組織應(yīng)力起主要作用，而中心未淬透時(shí)，表層為馬氏體組織，心部為屈氏體的情況下，變形則由組織應(yīng)力和熱應(yīng)力綜合作用；高碳高合金鋼，因有大量合金碳化物，降低鋼的導(dǎo)熱性，易受熱應(yīng)力影響變形，可通過增加預(yù)熱和采用不同淬火溫度調(diào)節(jié)奧氏體中碳及合金元素含量，在緩慢介質(zhì)中淬火來使變形量減小。

支架的常用材料是鎳鈦合金鎳鈦。在制造過程中，支架被退火和淬火成特定形狀。退火法是一種使支架在高溫下保持一定時(shí)間的熱處理，而淬火過程是將支架浸入淬火劑中，以一定的速度冷卻。支架的冷卻速度應(yīng)加以控制，因?yàn)槔鋮s速度太慢對(duì)制造過程效率不高，而冷卻速度太快會(huì)增加支架的脆性，導(dǎo)致熱誘發(fā)應(yīng)力和裂紋。在本次模擬中，我們模擬了退火支架從 400°C 到室溫（20°C）的淬火過程。

(in Chinese) ［10］孫成，孫亦璋，劉金，等.激光增材制造TC4/TC11 鈦合金梯度結(jié)構(gòu)溫度場(chǎng)預(yù)測(cè)與顯微組織分析［J］．航空制造技術(shù), 2018(4):96-101.

另外，鋁、銅、鎂、鈦等及其合金也都可以通過熱處理改變其力學(xué)、物理和化學(xué)性能，以獲得不同的使用性能。 熱處理一般不改變工件的形狀和整體的化學(xué)成分，而是通過改變工件內(nèi)部的顯微組織，或改變工件表面的化學(xué)成分，賦予或改善工件的使用性能。其特點(diǎn)是改善工件的內(nèi)在質(zhì)量，而這一般不是肉眼所能看到的。