专利名称：一种增强tc4钛合金强度的热处理方法
技术领域：
本发明涉及一种增强TC4钛合金強度的热处理方法，属于热处理领域。
背景技术：
TC4钛合金材料因重量轻、比強度高，在氧化性介质或海水及海洋性气氛中具有较高耐蚀性，而在航天、航空中作为重要材料而被应用，近几年在军エ领域应用日趋扩大。而光学仪器中，不仅需要钛合金重量轻的特点，同时需要高的耐磨性及较高的硬度要求。现有资料手册中，钛合金固溶时效处理后的硬度值较低(相关技术资料，TC4钛合金的力学性能中硬度退火状态室温硬度255HBS 341HBS (相当于25. 5 37HRC);固溶时效状态室温硬度293HBS 361HBS (相当于30. 5 38HRC)，该硬度强度仍不能够满足有些领域对钛合金強度的要求。
发明内容
针对现有技术的不足，本发明提供一种增强TC4钛合金強度的热处理方法，能有效地提高TC4钛合金作为关键零件的硬度以及耐磨性。为了实现上述的目的，本发明的技术方案是一种增强TC4钛合金強度的热处理方法，包括超声波常温除油、上挂具、固溶处理、淬火、时效处理、检测零件洛氏硬度、表面质量、喷砂步骤，其特征是所述的淬火过程中，淬火介质为碱水。进ー步,所述的淬火过程中，淬火介质为氢氧化钠溶液,浓度为5% 15%,温度为
O 40 °C。进一步,所述的淬火过程中淬火转移时间为2s 6s。进ー步，所述的固溶处理过程中，将TC4钛合金置于箱式电炉中进行固溶处理，温度为950°C 970°C，保温时间为Ih I. 5h。进ー步，所述的时效处理过程中，将TC4钛合金置于井式电炉中进行实效处理，温度为530°C 550°C，保温时间为3h 4h，然后采用空冷的方式进行冷却。本发明的有益效果是本发明采取上述技术方案以后，获得的TC4钛合金硬度均匀一致，耐磨性得到提高。处理后得到的TC4钛合金硬度达到42HRC 44HRC，从而提高了TC4钛合金材料的应用范围。因此该方法可广泛应用于光学仪器用TC4钛合金加工的零件，可用于航天、航空、钻井、海洋勘探、光电仪器等等。对需要较高硬度和耐磨性的TC4钛合金具有很好的推广应用价值。
具体实施例方式下面结合具体实施例对本发明做进ー步的说明
实施例I:
一种增强TC4钛合金強度的热处理方法，将TC4钛合金用常温超声波除油，将有效尺寸IOmm的TC4钛合金置于960°C的箱式电炉中，保温Ih出炉后，在2s内将TC4钛合金淬入5%的NaOH溶液中，出槽后清洗零件，砂纸打磨出平面，在洛氏硬度计上检查硬度值。再将TC4钛合金置于540°C的井式电炉中，保温4h，出炉后空冷，砂纸打磨出平面，在洛氏硬度计上检查零件硬度，合格后再喷砂(细的石英砂或砂灰)，热处理结束。
实施例2
一种增强TC4钛合金強度的热处理方法，将TC4钛合金用常温超声波除油，将有效尺寸IOmm的TC4钛合金置于950°C的箱式电炉中，保温I. 5h出炉后，在5s内将TC4钛合金淬入10%的NaOH溶液中，出槽后清洗零件，砂纸打磨出平面，在洛氏硬度计上检查硬度值。再将TC4钛合金置于530°C的井式电炉中，保温4h，出炉后空冷，砂纸打磨出平面，在洛氏硬度计上检查零件硬度，合格后再喷砂(细的石英砂或砂灰)，热处理结束。
实施例3
一种增强TC4钛合金強度的热处理方法，将TC4钛合金用常温超声波除油，将有效尺寸IOmm的TC4钛合金置于970°C的箱式电炉中，保温I. 5h出炉后，在4s内将TC4钛合金淬入15%的NaOH溶液中，出槽后清洗零件，砂纸打磨出平面，在洛氏硬度计上检查硬度值。再将TC4钛合金置于550°C的井式电炉中，保温3h，出炉后空冷，砂纸打磨出平面，在洛氏硬度计上检查零件硬度，合格后再喷砂(细的石英砂或砂灰)，热处理结束。
利用本发明方法处理后得到的TC4钛合金硬度达到42HRC 44HRC，该硬度范围不仅提高了零件的耐磨性，同时也提高了 TC4钛合金材料的应用范围。凡在不脱离本发明核心的情况下做出的简单的变形或修改均落入本发明的
保护范围。
权利要求
1.一种增强TC4钛合金强度的热处理方法，包括超声波常温除油、上挂具、固溶处理、淬火、时效处理、检测零件洛氏硬度、表面质量、喷砂步骤，其特征是所述的淬火过程中，淬火介质为碱水。
2.根据权利要求I所述的增强TC4钛合金强度的热处理方法，其特征是所述的淬火过程中，淬火介质为氢氧化钠溶液，浓度为5% 15%，温度为O 40°C。
3.根据权利要求I或2所述的增强TC4钛合金强度的热处理方法，其特征是所述的淬火过程中淬火转移时间为2s 6s。
4.根据权利要求I所述的增强TC4钛合金强度的热处理方法，其特征是所述的固溶处理过程中，将TC4钛合金置于箱式电炉中进行固溶处理，温度为950°C 970°C，保温时间为Ih L 5h。
5.根据权利要求I所述的增强TC4钛合金强度的热处理方法，其特征是所述的时效处理过程中，将TC4钛合金置于井式电炉中进行实效处理，温度为530°C 550°C，保温时间为3h 4h,然后采用空冷的方式进行冷却。
全文摘要
本发明公开了一种增强TC4钛合金强度的热处理方法，包括超声波常温除油、上挂具、固溶处理、淬火、时效处理、检测零件洛氏硬度、表面质量、喷砂步骤，其中淬火过程中，淬火介质为浓度为5%～15%、温度为0～40℃的氢氧化钠溶液，淬火转移时间为2s～6s；固溶处理过程中，将TC4钛合金置于箱式电炉中进行固溶处理，温度为950℃～970℃，保温时间为1h～1.5h；时效处理过程中，将TC4钛合金置于井式电炉中进行实效处理，温度为530℃～550℃，保温时间为3h～4h，然后采用空冷的方式进行冷却。通过上述工艺设置，获得的TC4钛合金硬度均匀一致，耐磨性得到提高，硬度达到42HRC～44HRC，从而提高了TC4钛合金材料的应用范围。
文档编号C22F1/18GK102676964SQ20121018757
公开日2012年9月19日 申请日期2012年6月8日 优先权日2012年6月8日
发明者任清, 常自让, 张利红, 张明, 张涛, 李娜, 李红义, 陈胜利 申请人:河南平原光电有限公司