Varmebehandling af titan og titanlegeringer (2)

(Fortsat)

Legeringstyper og reaktion på varmebehandling

Reaktionen af ​​titanium og titanlegeringer på varmebehandling afhænger af sammensætningen af ​​metallet og virkningerne af legeringselementer på - krystal transformation af titanium. Derudover er ikke alle varmebehandlingscyklusser anvendelige for alle titanlegeringer, fordi de forskellige legeringer er designet til forskellige formål.
Baseret på typer og mængder af legeringselementer, de indeholder, klassificeres titanlegeringer som , nær- , - , eller legeringer. Alfa- og nær-alfa titanlegeringer kan stressaflastes og udglødes, men høj styrke kan ikke udvikles i disse legeringer ved nogen form for varmebehandling (såsom ældning efter en opløsnings betabehandling og bratkøling).
De grundlæggende alfa-, nær-alfa-, alfa-beta- og beta-legeringer har varmebehandlingsresponser afstemt efter den mikrostruktur (faser og fordeling), der kan produceres, hvilket er en funktion af den kemiske sammensætning.

Alfa, nær-alfa: Fordi alfa-legeringer gennemgår meget lidt af faseændringer, kan deres mikrostruktur ikke manipuleres meget ved varmebehandling. Der kan derfor ikke udvikles høj styrke i alfa-legeringerne ved varmebehandling. Nogle nær-alfa-legeringer, såsom Ti-8Al-1Mo-1V, kan dog opløsningsbehandles og ældes for at udvikle højere styrker. Både alfa- og nær-alfa titanlegeringer kan stressaflastes og udglødes.

Alfa-beta: Alfa-beta-legeringerne udgør den største klasse af titanlegeringer. Mikrostrukturer kan ændres væsentligt ved at arbejde (smede) og/eller varmebehandle dem under eller over beta-transus. Sammensætninger, størrelser og fordelinger af faser i disse tofasede legeringer kan manipuleres inden for visse grænser. Som et resultat kan alfa-beta-legeringer hærdes ved varmebehandling, og opløsningsbehandling plus ældning bruges til at producere maksimale styrker. Andre varmebehandlinger, herunder stressaflastende, kan også anvendes på disse legeringer.

Beta-legeringer: I kommercielle (meta-stabile) beta-legeringer kan stressaflastende og ældningsbehandlinger kombineres. Udglødning og opløsningsbehandling kan også være identiske operationer.

Med hensyn til deres virkninger på den allotropiske transformation klassificeres legeringselementer i titan som stabilisatorer eller stabilisatorer. Alfa-stabilisatorer, såsom oxygen og aluminium, hæver -til-transformationstemperaturen. Nitrogen og kulstof er også stabilisatorer, men disse elementer tilsættes normalt ikke med vilje i legeringsformuleringen. Beta-stabilisatorer, såsom mangan, chrom, jern, molybdæn, vanadium og niobium, sænker -til-transformationstemperaturen og kan, afhængigt af den tilsatte mængde, resultere i tilbageholdelse af en vis fase ved stuetemperatur.
Legeringer Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr og Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo er designet til styrke i tunge sektioner.
Legeringer Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo og Ti-6Al-5Zr-0.5Mo{{8 }}.2Si for krybemodstand.
Legeringer Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo og Ti-6Al-4V, for modstand mod spændingskorrosion i vandige saltopløsninger og for høj brudsejhed.
Legeringer Ti-5Al-2.5Sn og Ti-2.5Cu for svejsbarhed
Legeringer Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V og Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al for høj styrke ved lave til moderate temperaturer.