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钛合金的热氢处理技术是一种很有潜力的加工技术。它利用氢元素的可逆合金化作用,通过改变合金的相成分及微观组织,从而改善合金的加工性能和使用性能。本文对TB8钛合金的置氢特性进行了系统的研究,测定了氢含量与置氢时间、置氢温度和氢气流速的关系。利用金相显微镜、x射线衍射仪、扫描电镜、差热分析等研究手段,结合室温压缩和显微硬度试验,对合金的组织转变、相变点、元素分布以及室温压缩变形行为进行了系统的研究,总结出氢对合金相变和合金力学性能的影响规律。试验结果表明:TB8钛合金的置氢量随氢气流速的增加而增大,最后趋于平衡;置氢量随置氢温度的变化规律为先增加后降低,当达到峰值后遵从Sievert’s定律;TB8钛合金在700℃氢化时,置氢量与置氢时间的关系是:C_H(t)=0.619-0.619。经渗氢处理后,合金的显微组织发生显著的变化。随着氢含量的增加,TB8合金的α相不断减少,在含氢量达到0.68%时,合金完全转变为β组织;同时氢降低了生成ω相的临界冷却速度。TB8钛合金在充氢过程中发生α→αH→αH+β_H,β→β_H的相变过程,在随后的冷却过程中除了有α相中的氢化物析出αH→α+TiH_x,当氢含量较少时发生共析反应β_H→αH+δ,而当氢含量达到某一临界值后β相保留至室温,同时有β_H→ω.研究结果表明氢还有效降低了TB8合金的相变温度,并且使得组织中的合金元素重新分布。室温压缩后合金均未产生裂纹,表明氢对TB8合金的塑性影响较小,但由于氢增加了塑性相β的数量,β相的软化作用使得合金的屈服强度σ0.2降低,同时固溶的氢原子及生成的氢化物阻碍了位错的滑移,使得硬化指数n升高,合金的应变硬化能力增强,置氢后合金的弹性模量E升高。TB8钛合金的显微硬度随氢含量的增加先增加,后降低,其原因主要是置氢后生成硬化相ω、氢化物δ、软化相β以及氢的固溶强化共同作用的结果。