[发明专利]一种TC21钛合金热处理表面氧化色的标定方法

说明书

本发明提供了一种TC21钛合金热处理表面氧化色的标定方法，建立一套TC21钛合金热处理表面氧化色色谱并以450℃保温1h热处理后所得的TC21钛合金试样的表面颜色为“淡黄色”，用于快速删选出表面颜色不超过“淡黄色”而能被合格验收的零件。本发明在满足实际生产需要的前提下，提高了进行真空热处理后TC21钛合金表面颜色判断的稳定性、可靠性。

技术领域

本发明涉及TC21钛合金真空热处理的技术领域，具体的说，是一种TC21钛合金热处理表面氧化色的标定方法。

背景技术

TC21钛合金是由西北有色金属研究院研制的一种新型高强、高韧、高损失容限钛合金，它属于Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Cr-Nb(-Ni-Si)系两相钛合金，具有良好的强度、塑性、断裂韧性和较低的裂纹扩展速率。原材料为TC21合金，其相变为950～960℃.原始组织主要由等轴，球状初生α相，细小针状次生α相及β基体组成。名义成分为Ti-6Al-2Zr-2Sn-2Mo-1.5Cr-2Nb,是目前我国高强高韧钛合金综合力学性能匹配较好的钛合金之一,可用于航空飞机的机翼接头结构件、机身与起落架连接框、吊挂发动机接头等部位,以及对强度及耐久性要求高的重要或关键承力部件的制作。

钛合金作为当代先进飞机主要结构材料之一，主要用于框梁类结构零件。当钛合金零件在真空炉中热处理时，若炉内混入氧化气氛，比如设备老旧密封效果不好或是工装夹具未清洗干净，加热时污染物挥发，将造成零件表面氧化而变色。因此，大多热处理标准规范要求，钛合金零件真空热处理后检查零件表面颜色，并要求不允许出现超过“淡黄色”的表面颜色，详见表1。

表1钛合金零件消除应力退火后表面颜色相关要求

人为目视真空热处理后TC21钛合金的表面颜色为主观判断，主观判断通常存在无标准定义或标准色谱而判断结果不稳定、不可靠的缺陷。

发明内容

为了解决主观判断真空热处理后TC21钛合金的表面颜色不准确的问题，本发明提供了一种TC21钛合金热处理表面氧化色的标定方法，建立一套TC21钛合金热处理表面氧化色色谱并以450℃保温1h热处理后所得的TC21钛合金试样的表面颜色为“淡黄色”，用于快速删选出表面颜色不超过“淡黄色”而能被合格验收的零件。本发明在满足实际生产需要的前提下，提高了进行真空热处理后TC21钛合金表面颜色判断的稳定性、可靠性。

本发明通过下述技术方案实现：一种TC21钛合金热处理表面氧化色的标定方法，以15个尺寸为25X25X5mm的方形的TC21钛合金试样作为一组样块，一组样块中的15个TC21钛合金试样分别在温度均匀性为±10℃的空气炉中进行热处理，加热温度分别为200℃、250℃、300℃、350℃、400℃、425℃、450℃、475℃、500℃、550℃、600℃、650℃、700℃、750℃、800℃，保温时间均为1h；根据处理后的15个TC21钛合金试样建立TC21钛合金热处理表面氧化色色谱，TC21钛合金热处理表面氧化色色谱用于标定TC21钛合金热处理表面氧化色；其中，以450℃保温1h热处理后所得的TC21钛合金试样的表面颜色为“淡黄色”。

进一步，为了更好地实现本发明，同时取三组样块进行相同的热处理，三组样块中在相同温度下热处理的TC21钛合金试样颜色一致才进行性能测试以验证用于建立TC21钛合金热处理表面氧化色色谱的一组样块是否合格，若不同组样块中相同温度下热处理的TC21钛合金试样的颜色不一致则重新进行热处理。

进一步，为了更好地实现本发明，所述性能测试包括表面污染α层检测、机械性能检测。

合格的三组样块：一组留用，标记为A组；一组进行表面污染α层检测，标记为B组；一组进行机械性能检测，标记为C组；当B组、C组的性能测试均通过时，A组才用于建立TC21钛合金热处理表面氧化色色谱；否则A组作废而不能用于建立TC21钛合金热处理表面氧化色色谱。