Tepelné spracovanie titánu a titánových zliatin (2)

(pokračovanie)

Typy zliatin a odozva na tepelné spracovanie

Odozva titánu a titánových zliatin na tepelné spracovanie závisí od zloženia kovu a účinkov legujúcich prvkov na kryštálovú premenu titánu. Okrem toho nie všetky cykly tepelného spracovania sú použiteľné pre všetky zliatiny titánu, pretože rôzne zliatiny sú navrhnuté na rôzne účely.
Na základe typov a množstiev legujúcich prvkov, ktoré obsahujú, sú zliatiny titánu klasifikované ako zliatiny , blízko-, - alebo zliatiny. Alfa a takmer alfa titánové zliatiny môžu byť zbavené pnutia a žíhané, ale vysoká pevnosť sa v týchto zliatinách nedá dosiahnuť žiadnym typom tepelného spracovania (ako je starnutie po beta spracovaní v roztoku a kalenie).
Základné zliatiny alfa, takmer alfa, alfa-beta a beta majú odozvy na tepelné spracovanie prispôsobené mikroštruktúre (fázy a distribúcia), ktorú je možné vyrobiť a ktorá je funkciou chemického zloženia.

Alfa, blízko-alfa: Pretože zliatiny alfa podstupujú len malú fázovú zmenu, ich mikroštruktúru nemožno príliš upravovať tepelným spracovaním. V dôsledku toho nemožno v alfa zliatinách dosiahnuť vysokú pevnosť tepelným spracovaním. Niektoré zliatiny blízke alfa, ako napríklad Ti-8Al-1Mo-1V, však možno spracovať v roztoku a nechať starnúť, aby sa dosiahli vyššie pevnosti. Alfa aj takmer alfa titánové zliatiny môžu byť zbavené napätia a žíhané.

Alfa-beta: Alfa-beta zliatiny tvoria najväčšiu triedu titánových zliatin. Mikroštruktúry môžu byť podstatne zmenené opracovaním (kovaním) a/alebo tepelným spracovaním pod alebo nad beta transusom. Zloženie, veľkosti a distribúcie fáz v týchto dvojfázových zliatinách môžu byť manipulované v rámci určitých limitov. Výsledkom je, že alfa-beta zliatiny môžu byť vytvrdené tepelným spracovaním a na dosiahnutie maximálnej pevnosti sa používa roztoková úprava plus starnutie. Na tieto zliatiny sa môžu použiť aj iné tepelné úpravy, vrátane uvoľnenia napätia.

Beta zliatiny: V komerčných (metastabilných) beta zliatinách možno kombinovať úpravy na zmiernenie napätia a starnutie. Tiež žíhanie a rozpúšťacie spracovanie môžu byť rovnaké operácie.

S ohľadom na ich účinky na alotropickú transformáciu sú legujúce prvky v titáne klasifikované ako stabilizátory alebo stabilizátory. Alfa stabilizátory, ako je kyslík a hliník, zvyšujú teplotu transformácie. Dusík a uhlík sú tiež stabilizátory, ale tieto prvky sa zvyčajne do zliatiny nepridávajú zámerne. Beta stabilizátory, ako je mangán, chróm, železo, molybdén, vanád a niób, znižujú teplotu transformácie a v závislosti od pridaného množstva môžu viesť k zadržaniu určitej fázy pri teplote miestnosti.
Zliatiny Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr a Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo sú navrhnuté pre silu v ťažkých úsekoch.
Zliatiny Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo a Ti-6Al-5Zr-0,5Mo{{8 }}.2Si pre odolnosť proti tečeniu.
Zliatiny Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo a Ti-6Al-4V pre odolnosť voči korózii pod napätím vo vodných roztokoch solí a pre vysokú lomovú húževnatosť.
Zliatiny Ti-5Al-2.5Sn a Ti-2.5Cu pre zvárateľnosť
Zliatiny Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V a Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al pre vysokú pevnosť pri nízkych až stredných teplotách.