Titán és titánötvözetek hőkezelése (2)

(Folytatás)

Ötvözettípusok és hőkezelésre adott válaszok

A titán és a titánötvözetek hőkezelésre adott reakciója a fém összetételétől és az ötvözőelemek hatásától függ a titán kristályos átalakulására. Ezenkívül nem minden hőkezelési ciklus alkalmazható minden titánötvözetre, mivel a különböző ötvözetek különböző célokra készültek.
A bennük lévő ötvözőelemek típusa és mennyisége alapján a titánötvözetek osztályozása: , közeli , - vagy ötvözetek. Az alfa- és közel-alfa-titánötvözetek feszültségmentesíthetők és lágyíthatók, de nagy szilárdság ezekben az ötvözetekben semmilyen hőkezeléssel (például oldatos béta-kezelés és kioltás) nem fejleszthető ki.
Az alapvető alfa-, közel-alfa-, alfa-béta- és béta-ötvözetek hőkezelési reakciói az előállítható mikrostruktúrához (fázisokhoz és eloszláshoz) igazodnak, ami a kémiai összetétel függvénye.

Alfa, alfa-közeli: Mivel az alfa-ötvözetek fázisváltozása csekély mértékben megy keresztül, a mikroszerkezetüket hőkezeléssel nem nagyon lehet manipulálni. Következésképpen az alfa-ötvözetekben hőkezeléssel nem lehet nagy szilárdságot kialakítani. Egyes közel alfa-ötvözetek, mint például a Ti-8Al-1Mo-1V azonban oldatban kezelhetők és öregíthetők, hogy nagyobb szilárdságot érjenek el. Mind az alfa-, mind a közel-alfa-titánötvözetek feszültségmentesíthetők és lágyíthatók.

Alfa-béta: Az alfa-béta ötvözetek alkotják a titánötvözetek legnagyobb osztályát. A mikrostruktúrák a béta-transus alatti vagy feletti megmunkálással (kovácsolással) és/vagy hőkezeléssel lényegesen megváltoztathatók. A kétfázisú ötvözetek összetétele, mérete és fáziseloszlása ​​bizonyos határokon belül módosítható. Ennek eredményeként az alfa-béta ötvözetek hőkezeléssel keményíthetők, és oldatos kezelést és öregítést alkalmaznak a maximális szilárdság eléréséhez. Más hőkezelések, beleértve a feszültségoldást is, szintén alkalmazhatók ezekre az ötvözetekre.

Béta ötvözetek: A kereskedelmi (meta-stabil) béta ötvözetekben a stresszoldó és az öregedési kezelések kombinálhatók. Ezenkívül az izzítás és az oldatos kezelés azonos műveletek lehetnek.

Az allotróp átalakulásra gyakorolt ​​hatásukat tekintve a titánban lévő ötvözőelemek stabilizátorok vagy stabilizátorok közé tartoznak. Az alfa-stabilizátorok, például az oxigén és az alumínium növelik az átalakulás hőmérsékletét. A nitrogén és a szén szintén stabilizátorok, de ezeket az elemeket általában nem szándékosan adják hozzá az ötvözetkészítményekhez. A béta-stabilizátorok, például a mangán, króm, vas, molibdén, vanádium és nióbium csökkentik az átalakulási hőmérsékletet, és a hozzáadott mennyiségtől függően bizonyos fázisok szobahőmérsékleten való visszatartását eredményezhetik.
Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr és Ti-6Al-2Sn{{7} ötvözetek A }Zr-6Mo-t nehéz szakaszokon való erőre tervezték.
Ötvözetek Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo és Ti-6Al-5Zr-0.5Mo{{8 }}.2Si a kúszásállóságért.
Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo és Ti-6Al-4V ötvözetek, vizes sóoldatokban a feszültségkorrózióval szembeni ellenállás érdekében és a nagy törési szilárdság érdekében.
Ti-5Al-2.5Sn és Ti-2.5Cu ötvözetek a hegeszthetőség érdekében
Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V és Ti-10V-2Fe{{ ötvözetek 7}}Al a nagy szilárdságért alacsony és közepes hőmérsékleten.