專利名稱：金屬間化合物加氫熱化學(xué)處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及金屬間化合物熱化學(xué)處理，特別提供了一種改善金屬間化合物微觀組織，提高塑性相體積份數(shù)的加氫熱化學(xué)處理工藝方法。
航天、航空技術(shù)的發(fā)展對(duì)材料提出極為苛刻的要求，使原有傳統(tǒng)材料難以滿足高性能的要求。金屬間化合物類合金以其優(yōu)異的性能而得到重視。但此類材料成為結(jié)構(gòu)材料的較大障礙在于其極低的室溫塑性。改善室溫塑性，現(xiàn)行的主要方法有兩種；其一是熱機(jī)械方法，該方法雖然較為通用，但由于該方法對(duì)設(shè)備要求較高，同時(shí)對(duì)改善Ti3Al室溫塑性的作用效果亦不很明顯；其二是合金化，即添加適當(dāng)?shù)慕饘僭匾愿淖兒辖鹣嘟Y(jié)構(gòu)，但由于合金化同時(shí)亦改變整體力學(xué)性能，所以有很大的局限性。如金屬間化合物類合金(尤其是性能極佳的Ti3Al基合金)中加入鈮元素到一定量時(shí)，可形成塑性較好的新相——O相(Or thorbombic phase)，但鈮(Nb)含量過高則不利于使用性能。
本發(fā)明的目的在于提供一種在不損害金屬間化合物原有性能的同時(shí)，提高其室溫塑性的方法。
本發(fā)明提供了一種金屬間化合物加氫熱化學(xué)處理方法，其特征在于處理過程按下述步驟進(jìn)行——加氫處理將待處理樣品放入真空爐中，加熱至700～850℃，充入高純氫氣至0.02～0.3MPa，保溫t＝A·H，其中A為加熱系數(shù)在5～10分鐘/mm，H為有效尺寸，爐冷；——固溶處理爐子升溫到900～1150℃，樣品入爐，爐溫回升后保溫，時(shí)間t＝A·H，出爐水冷；——時(shí)效及去氫處理爐溫600～850℃，時(shí)間t＝B·H，B＝20～40分鐘/mm，爐冷，氫含量應(yīng)不大于30ppm。經(jīng)研究發(fā)現(xiàn)氫做為暫存元素存在可起到調(diào)整合金微觀組織，促使O相形成的作用，從而可改善此類材料的室溫塑性。下面通過實(shí)施例詳述本發(fā)明。
實(shí)施例實(shí)例用材料Ti3Al基金屬間化合物(Super-α2合金)化學(xué)成份(at-％)T-2Al-10Nb-3V-1Mo實(shí)例工藝1工藝條件充氫——800℃×30min，0.05MPa(H2)[6％(at.-％)H]固溶——1050℃×30min，水冷時(shí)效，去氫-①800℃×120min爐冷(10-4MPa)②700℃×120min爐冷(10-4MPa)效果對(duì)比原材料中塑性相(指O相)為0.219％；工藝①中塑性相(指O相)為6.54％；工藝②中塑性相為3.22％.
實(shí)例工藝2工藝條件充氫——800℃×30min，0.1MPa(H2)[10(at.-％)H]固溶——1000℃×30min，水冷時(shí)效，去氫-800℃×120min爐冷(10-4MPa)效果比較塑性相(指O相)為8.54％。
實(shí)例工藝3工藝條件充氫——800℃×30min，0.2MPa(H2)[14at·-％H]固溶——1000℃×30min，水冷時(shí)效，去氫-800℃×120min爐冷(10-4MPa)效果對(duì)比塑性相(指O相)為14.17％，實(shí)例分析發(fā)現(xiàn)不僅塑性相提高，組織也明顯細(xì)化。
權(quán)利要求
1.一種金屬間化合物加氫熱化學(xué)處理方法，其特征在于處理過程按下述步驟進(jìn)行——加氫處理將待處理樣品放入真空爐中，加熱至700～850℃，充入高純氫氣至0.02～0.3MPa，保溫t＝A·H，其中A為加熱系數(shù)在5～10分鐘/mm，H為有效尺寸，爐冷；——固溶處理爐子升溫到900～1150℃，樣品入爐，爐溫回升后保溫，對(duì)間t＝A·H，出爐水冷；——時(shí)效及去氫處理爐溫600～850℃，時(shí)間t＝B·H，B＝20～40分鐘/mm，爐冷，氫含量應(yīng)不大于30ppm；
2.按權(quán)利要求1所述金屬間化合物加氫熱化學(xué)處理方法，其特征在于時(shí)效處理溫度最好在750℃～850℃。
全文摘要
一種金屬間化合物加氫熱化學(xué)處理方法，其特征在于處理過程按下述步驟進(jìn)行加氫處理將待處理樣品放入真空爐中，加熱至700～850℃，充入高純氫氣至0.02～0.3MPa，保溫t＝A·H，其中A為加熱系數(shù)在5～10分鐘/mm，H為有效尺寸，爐冷；固溶處理爐子升溫到900～1150℃，樣品入爐，爐溫回升后保溫，時(shí)間t＝A·H，出爐水冷；時(shí)效及去氫處理爐溫600～850℃，時(shí)間t＝B·H，B＝20～40分鐘/mm，爐冷，氫含量應(yīng)不大于30ppm，本發(fā)明可在不損害金屬間化合物原有性能的同時(shí)，大大提高其室溫塑性。
文檔編號(hào)C22F1/02GK1131203SQ9511010
公開日1996年9月18日 申請(qǐng)日期1995年3月13日 優(yōu)先權(quán)日1995年3月13日
發(fā)明者廖波, 楊柯, 王天生, 李依依 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院金屬研究所