专利名称：金属间化合物加氢热化学处理方法
技术领域：
本发明涉及金属间化合物热化学处理，特别提供了一种改善金属间化合物微观组织，提高塑性相体积份数的加氢热化学处理工艺方法。
航天、航空技术的发展对材料提出极为苛刻的要求，使原有传统材料难以满足高性能的要求。金属间化合物类合金以其优异的性能而得到重视。但此类材料成为结构材料的较大障碍在于其极低的室温塑性。改善室温塑性，现行的主要方法有两种；其一是热机械方法，该方法虽然较为通用，但由于该方法对设备要求较高，同时对改善Ti3Al室温塑性的作用效果亦不很明显；其二是合金化，即添加适当的金属元素以改变合金相结构，但由于合金化同时亦改变整体力学性能，所以有很大的局限性。如金属间化合物类合金(尤其是性能极佳的Ti3Al基合金)中加入铌元素到一定量时，可形成塑性较好的新相——O相(Or thorbombic phase)，但铌(Nb)含量过高则不利于使用性能。
本发明的目的在于提供一种在不损害金属间化合物原有性能的同时，提高其室温塑性的方法。
本发明提供了一种金属间化合物加氢热化学处理方法，其特征在于处理过程按下述步骤进行——加氢处理将待处理样品放入真空炉中，加热至700～850℃，充入高纯氢气至0.02～0.3MPa，保温t＝A·H，其中A为加热系数在5～10分钟/mm，H为有效尺寸，炉冷；——固溶处理炉子升温到900～1150℃，样品入炉，炉温回升后保温，时间t＝A·H，出炉水冷；——时效及去氢处理炉温600～850℃，时间t＝B·H，B＝20～40分钟/mm，炉冷，氢含量应不大于30ppm。经研究发现氢做为暂存元素存在可起到调整合金微观组织，促使O相形成的作用，从而可改善此类材料的室温塑性。下面通过实施例详述本发明。
实施例实例用材料Ti3Al基金属间化合物(Super-α2合金)化学成份(at-％)T-2Al-10Nb-3V-1Mo实例工艺1工艺条件充氢——800℃×30min，0.05MPa(H2)[6％(at.-％)H]固溶——1050℃×30min，水冷时效，去氢-①800℃×120min炉冷(10-4MPa)②700℃×120min炉冷(10-4MPa)效果对比原材料中塑性相(指O相)为0.219％；工艺①中塑性相(指O相)为6.54％；工艺②中塑性相为3.22％.
实例工艺2工艺条件充氢——800℃×30min，0.1MPa(H2)[10(at.-％)H]固溶——1000℃×30min，水冷时效，去氢-800℃×120min炉冷(10-4MPa)效果比较塑性相(指O相)为8.54％。
实例工艺3工艺条件充氢——800℃×30min，0.2MPa(H2)[14at·-％H]固溶——1000℃×30min，水冷时效，去氢-800℃×120min炉冷(10-4MPa)效果对比塑性相(指O相)为14.17％，实例分析发现不仅塑性相提高，组织也明显细化。
权利要求
1.一种金属间化合物加氢热化学处理方法，其特征在于处理过程按下述步骤进行——加氢处理将待处理样品放入真空炉中，加热至700～850℃，充入高纯氢气至0.02～0.3MPa，保温t＝A·H，其中A为加热系数在5～10分钟/mm，H为有效尺寸，炉冷；——固溶处理炉子升温到900～1150℃，样品入炉，炉温回升后保温，对间t＝A·H，出炉水冷；——时效及去氢处理炉温600～850℃，时间t＝B·H，B＝20～40分钟/mm，炉冷，氢含量应不大于30ppm；
2.按权利要求1所述金属间化合物加氢热化学处理方法，其特征在于时效处理温度最好在750℃～850℃。
全文摘要
一种金属间化合物加氢热化学处理方法，其特征在于处理过程按下述步骤进行加氢处理将待处理样品放入真空炉中，加热至700～850℃，充入高纯氢气至0.02～0.3MPa，保温t＝A·H，其中A为加热系数在5～10分钟/mm，H为有效尺寸，炉冷；固溶处理炉子升温到900～1150℃，样品入炉，炉温回升后保温，时间t＝A·H，出炉水冷；时效及去氢处理炉温600～850℃，时间t＝B·H，B＝20～40分钟/mm，炉冷，氢含量应不大于30ppm，本发明可在不损害金属间化合物原有性能的同时，大大提高其室温塑性。
文档编号C22F1/02GK1131203SQ9511010
公开日1996年9月18日 申请日期1995年3月13日 优先权日1995年3月13日
发明者廖波, 杨柯, 王天生, 李依依 申请人:中国科学院金属研究所