钛合金（TA、TC、TB）阐述热处理工艺

钛的热处理方法

一钛的基本热处理:

工业纯钛是单相α 型组织,虽然在890℃以上有α-β 的多型体转变,但由于

相变特点决定了它的强化效应比较弱,所以不能用调质等热处理提高工业纯钛的

机械强度工业纯钛唯一的热处理就是退火它的主要退火方法有三种：1 再结

晶退火 2 消应力退火 3 真空退火前两种的目的都是消除应力和加工硬化效应,

以恢复塑性和成型能力

工业纯钛在材料生产过程中加工硬度效应很大图2-26 所示为经不同冷加

工后,TA2 屈服强度的升高,因此在钛材生产过程中,经冷、热加工后,为了恢

复塑性,得到稳定的细晶粒组织和均匀的机械性能,应进行再结晶退火工业纯

钛的再结晶温度为550-650℃,因此再结晶退火温度应高于再结晶温度,但低于

α-β 相的转变温度在650-700℃退火可获得最高的综合机械性能（因高于700℃

的退火将引起晶粒粗大,导致机械性能下降）退火材料的冷加工硬化一般经

10-20 分钟退火就能消除这种热处理一般在钛材生产单位进行为了减少高温

热处理的气体污染并进一步脱除钛材在热加工过程中所吸收的氢气,目前一般钛

材生产厂家都要求真空气氛下的退火处理

为了消除钛材在加工过程（如焊接、爆炸复合、制造过程中的轻度冷变形）

中的残余应力,应进行消应力热处理

消应力退火一般不需要在真空或氩气气氛中进行,只要保持炉内气氛为微氧

化性即可

二钛及钛合金的热处理:

为了便于进行机械工业加并得到具有一定性能的钛和钛合金,以满足各种

产品对材料性能的要求,需要对钛及钛合金进行热处理

1．工业纯钛（TA1、TA2、TA3）的热处理

α-钛合金从高温冷却到室温时,金相组织几乎全是α 相,不能起强化作用,

因此,目前对α-钛只需要进行消应力退火、再结晶退火和真空退火处理前

两种是在微氧化炉中进行,而后者则应在真空炉中进行

（一）消应力退火

为了消除钛和钛合金在熔铸、冷加工、机械加工及焊接等工艺过程中所产生

的内应力,以便于以后加工,并避免在使用过程中由于内应力存在而引起开裂破

坏,对α-钛应进行消除应力退火处理消除应力退火温度不能过高、过低,因为

过高引起晶粒粗化,产生不必要的相变而影响机械性能,过低又会使应力得不到

消除,所以,一般是选在再结晶温度以下对于工业纯钛来说,消除应力退火的

加热温度为500-600℃加热时间应根据工件的厚度及保温时间来确定为了提

高经济效果并防止不必要的氧化,应选择能消除大部分内应力的最短时间工业

纯钛消除应力退火的保温时间为15-60 分钟,冷却方式一般采用空冷

（二）再结晶退火（完全退火）

α-钛大部分在退火状态下使用,退火可降低强度、提高塑性,得到较好的综

合性能为了尽可能减少在热处理过程中气体对钛材表面污染,热处理温度尽可

能选得低些工业纯钛的退火温度高于再结晶温度,但低于α 向β 相转变的温度

120-200℃,这时所得到的是细晶粒组织加热时间视工件厚度而定,冷却方式

一般采用空冷对于工业纯钛来说,再结晶退火的加热温度为680-700℃,保温

时间为30-120 分钟规范的选取要根据实际情况来定,通常加热温度高时,保

温时间要短些

需要指出的是,退火温度高于700℃时,而且保温时间长时,将引起晶粒粗

化,导致机械性能下降,同时,晶粒一旦粗化,用现有的任何热处理方法都难以

使之细化为了避免晶粒粗化,可采取下列两种措施：

1）尽可能将退火温度选在700℃以下

2） 退火温度如果在700℃以上时,保温时间尽可能短些,但在一般情况下,

每mm 厚度不得少于3 分钟,对于所有工件来讲,不能小于15 分钟

（三）真空退火

钛中的氢虽无强化作用,但危害性很大,能引起氢脆氢在α-钛中的溶解

度很小,主要呈TiH2 化合物状态存在,而TiH2 只在300℃以下才稳定如将α-

钛在真空中进行加热,就能将氢降低至01%以下当钛中含氢量过多时需要除

氢,为了除氢或防止氧化,必须进行真空退火真空退火的加热温度与保温时间,

与再结晶退火基本相同冷却方式为在炉中缓冷却到适当的温度,然后才能开炉,

真空度不能低于5×10-4mmHg

二．TC4（Ti-6Al-4V）的热处理

在钛合金中,TC4 是应用比较广泛的一种钛合金,通常它是在退火状态下

使用对TC4 可进行消除应力退火、再结晶退火和固溶时效处理,退火后的组织

是α 和β 两相共存,但β 相含量较少,约占有10%TC4 再结晶温度为750℃

再结晶退火温度一般选在再结晶温度以上80~100℃（但在实际应用中,可视具

体情况而定,如表5-26）,再结晶退火后TC4 的组织是等轴α 相+β 相,综合性

能良好但对TC4 的退火处理只是一种相稳定化处理,为了充分民掘其优良性

能的潜力,则应进行强化处理TC4 合金的α+β/β 相转变温度为980~990℃,固

溶处理温度一般选在α+β/β 转变温度以下40~100℃（视具体情况而定,如表5-26

所示）,因为在β 相区固溶处理所得到的粗大魏氏体组织虽具有持久强度高和断

裂韧性高的优点,但拉伸塑性和疲劳强度均很低,而在α+β 相区固溶处理则无此

缺点

规 范

类 型

温 度（℃） 时间（min） 冷 却 方 式

消除应力退火 550~650 30~240 空 冷

再结晶退火 750~800 60~120 空冷或随炉冷却至590℃后空冷

真空退火 790~815

固溶处理 850~950 30~60 水 淬

时效处理 480~560 4~8h 空 冷

时效处理是将固溶处理后的TC4 加热到中等温度,保持一定时间,随后空冷

时效处理的目的是消除固溶处理所产生的对综合性能不利的α’相固溶处理所产

生的淬火马氏体α’,在时效过程中发生迅速分解（相变相当复杂）,使强度升高,

对此有两种看法：

1认为由于α’分解出α+β,分解产物的弥散强化作用使TC4 强度升高

2认为在时效过程中,β 相分解形成ω 相,造成TC4 强化

随着时效的进行,强度降低,对此现象也有两种不同的观点：

1．β 相的聚集使强度降低（与上述1 对应）

2．ω 相的分解为一软化过程（与上述2 对应）

时效温度和时间的选择要以获得最好的综合性能为准在推荐的固溶及时效

范围内,最好通过时效硬化曲线来确定最佳工艺（如图5-28 所示此曲线为TC4

经850℃固溶处理后,在不同温度下的时效硬化曲线）低温时效（480-560℃）

要比大于700℃的高温时效好因为在高温时的拉伸强度、持久和蠕变强度、断

裂韧性以及缺口拉伸性能等各方面,低温时效都比高温时效的好

经固溶处理的TC4 综合性能比750-800℃ 退火处理后的综合性能要好

需要指出的是,TC4 合金的加工态原始组织对热处理后的显微组织和力学性

能有较大的影响对于高于相变温度,经过不同变形而形成的网兰状组织来说,

是不能被热处理所改变,在750~800℃退火后,基本保持原来的组织状态；对于

在相变温度以下进行加工而得到的α 及β 相组织,在750-800℃退火后,则能得

到等轴初生α相及转变的β相前者的拉伸延性和断面收缩率都较后者低；但耐

高温性能和断裂韧性、抗热盐应力腐蚀都较高

四．Ti-32Mo-25Nb 的热处理

Ti-32Mo-25Nb 是稳定β 型单相固溶合金,只需进行消除应力退火处理,

退火温度为750~800℃,保温一小时,冷却方式采用空冷、炉冷均可

五．热处理中的几个问题

（一）污染问题

钛有极高的化学活性,几乎能与所有的元素作用在室温下能与空气中的氧

起反应,生成一层极薄的氧化膜,氧化速率很小但在高的温度下,除了氧化速

率加快并向金属晶格内扩散外,钛还与空气中的氢、氮、碳等起激烈的反应,也

能与气体化合物CO、CO2、H2O、NH4 及许多挥发性有机物反应热处理金属元

素与工件表面的钛发生反应,使钛表面的化学成分发生变化,其中一些间隙元素

还能透过金属点阵,形成间隙固溶体况且除氢以外,其他元素与钛的反应是不

可逆的即使是氢,也不允许在最终热处理后,进行高温去除间隙元素不仅影

响钛和钛合金的力学性能,而且还影响α+β/β 转变温度和一些相变过程,因此,

对于间隙元素,尤其是气体杂质元素对钛和钛合金的污染问题,在热处理中必须

引起重视

（二）加热炉的选择

为在加热过程中防止污染,必须对不同要求的工件采取不同的措施若在最

后经磨削或其他机械加工能将工件表面的污染层去除时,可在任何类型的加热炉

中进行加热,炉内气氛呈中性或微氧化性为防止吸氢,炉内应绝对避免呈还原

性气氛当工件的最后加工工序为热处理时,一定要采用真空炉（真空度要求在

1×10-4mmHg）或氩气气氛（氩气纯度在9999%以上并且干燥）的加热炉中进行

加热热处理完毕后,必要时用30%的硝酸加3%的氢氟酸其余为水,在50℃温

度下对工件进行酸洗,或轻微磨削,以除去表面污染层

（四）加热方法

在热处理进行以前,首先要对加热炉炉膛进行清理,炉内不应有其他金属或

氧化皮；对于工件,则要求表面没有油污、水和氧化皮

用真空炉对钛工件进行加热是防止污染的一种有效方法,但由于目前条件所

限,许多工厂还是采用一般加热炉在一般加热炉中加热,根据需求的不同采用

不同的措施防止污染,比如：

1．根据工件的大小,可装在封闭的低碳钢容器中,抽真空后进行加热若无真

空泵可通入惰性气体（氩气或氦气）进行保护,保护气体要多次反复通入、

排出,把空气完全排净

2．使用涂层也是热处理中保护钛免遭污染的措施之一,在国外已取得一定的经

验国内一些工厂也在采用高温漆和玻璃涂料作涂层有人认为,目前对钛

所用的各种保护涂层,只能减少污染的深度,并不能完全免除污染对每种

热处理,必须考虑允许的污染深度,选择合适有效的涂层,其中也包括热处

理后的剥离

3．若用火焰加热,在加热过程中切忌火焰直接喷射在钛工件上,煤气火焰是钛

吸氢的主要根源之一而用燃油加热,如若不慎将会引起钛工件过分氧化或

增碳

（五） 冷却

钛和钛合金热处理的冷却方式主要是空冷或炉冷,也有采用油冷或风扇冷却

的淬火介质可用低粘度油或含3%NaOH 的水溶液,但通常使用最广泛的淬火

介质是水

只要能满足钛和钛合金对冷却速度的要求一般钢的热处理所采用的冷却装

置对钛都适用

"CKD+气缸+SCA2-TC-100N-200-YB4+" 是一个产品型号的描述，其中包含了一些规格和特性信息。以下是对该描述的解释：

1 CKD：可能是制造商或品牌的名称，指示产品的制造商或供应商。

2 气缸：指该产品是一个气缸。气缸通常用于转换压缩空气或液体能量为机械运动，用于驱动机械设备或执行各种工作。

3 SCA2-TC-100N-200-YB4+：这是气缸的型号或规格代码，其中包含了一些具体信息：

- SCA2：可能是该系列气缸的型号或系列名称。

- TC：可能表示气缸的特定类型或配置。

- 100N：表示该气缸的额定推力或负载能力为100牛顿。

- 200：可能表示气缸的行程长度或活塞移动的最大距离为200毫米。

- YB4+：可能表示气缸的其他特性或附件选项。

请注意，以上解释是根据常见的命名规则和常识进行推测，实际情况可能有所不同。如果需要准确的信息，建议查阅相关的产品文档、规格表或与制造商联系以获得确切的解释和详细信息。

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MC边际成本

AFC平均固定成本

AC平均（总）成本

关系式：总成本tc、变动成本vc、固定成本fc、平均可变成本avc、平均固定成本afc，平均成本ac、

边际成本mc。△tc/△q=mc，tc/q=ac，fc/q=afc，vc/q=avc，tc/q=vc/q+fc/q

西方经济学是指产生并流行于西方国家的政治经济学范式，狭义指西方资产阶级政治经济学范式，

广义包括马克思主义政治经济学范式。西方经济学与东方经济学是不同的经济学范式。西方经济学

主要是范式概念，而不仅仅是地域概念。改革开放以来流行中国的新自由主义经济学也属于西方经

济学。

扩展资料：

1，基本定义

西方经济学即被运用于西方市场经济国家的经济学，即目前所称的“主流经济学”，因特别注重对市场机制的研究，而又有市场经济学之称。以1776年亚当·斯密《国富论》的出版为标志，西方经济学历经200多年的风雨沧桑。

在这个不长不短的历史进程中，从亚当·斯密、大卫·李嘉图、萨伊、穆勒、马尔萨斯、马歇尔到凯恩斯、米尔顿·弗里德曼、萨谬尔森、卢卡斯、斯蒂格利茨，西方经济学大师辈出；从古典经济学、新古典经济到凯恩斯主义经济学、新古典宏观经济学和新凯恩斯主义经济学，西方经济学流派林立。

百花齐放，百家争鸣，带来西方经济学的不断创新和发展，以致于西方经济学文献上有“经济学帝国”之称。

2，研究内容

商务印书馆《英汉证券投资词典》的解释为：看不见的手英语为“invisiblehand”。古典经济学家亚当·斯密在《国富论》中提出的理论，认为国家经济的发展不应由政府干预，而应由整个社会需求进行选择。这种社会需求被认为是调节市场的“看不见的手”。

经济学是指流行于西欧北美发达国家的经济理论和政策主张。经济学是15世纪经济学产生，18世纪经济学建立以来，特别是19世纪70年代以后一直到目前为止认为是能够说明经济运行和国家调节的重要理论、概念、政策主张和分析方法进行了综合和系统化形成的。其被称为“社会科学之王”。

参考资料：