Varmebehandling av titan og titanlegeringer (2)

(Fortsettelse)

Legeringstyper og respons på varmebehandling

Responsen til titan og titanlegeringer på varmebehandling avhenger av sammensetningen av metallet og effekten av legeringselementer på - krystallomdannelsen av titan. I tillegg er ikke alle varmebehandlingssykluser anvendelige for alle titanlegeringer, fordi de forskjellige legeringene er designet for forskjellige formål.
Basert på typene og mengden av legeringselementer de inneholder, klassifiseres titanlegeringer som , nær- , - , eller legeringer. Alfa- og nær-alfa titanlegeringer kan avlastes og utglødes, men høy styrke kan ikke utvikles i disse legeringene ved noen form for varmebehandling (som aldring etter en beta-behandling og bråkjøling).
De grunnleggende alfa-, nær-alfa-, alfa-beta- og beta-legeringene har varmebehandlingsresponser tilpasset mikrostrukturen (faser og distribusjon) som kan produseres, som er en funksjon av kjemisk sammensetning.

Alfa, nær-alfa: Fordi alfa-legeringer gjennomgår lite i veien for faseendring, kan ikke mikrostrukturen deres manipuleres mye ved varmebehandling. Høy styrke kan følgelig ikke utvikles i alfa-legeringene ved varmebehandling. Noen nesten-alfa-legeringer, som Ti-8Al-1Mo-1V, kan imidlertid løses opp og eldes for å utvikle høyere styrker. Både alfa og nær-alfa titanlegeringer kan stressavlastes og glødes.

Alfa-beta: Alfa-beta-legeringene utgjør den største klassen av titanlegeringer. Mikrostrukturer kan endres vesentlig ved å arbeide (smi) og/eller varmebehandle dem under eller over beta-transus. Sammensetninger, størrelser og fordelinger av faser i disse tofaselegeringene kan manipuleres innenfor visse grenser. Som et resultat kan alfa-beta-legeringer herdes ved varmebehandling, og løsningsbehandling pluss aldring brukes for å produsere maksimal styrke. Andre varmebehandlinger, inkludert stressavlastende, kan også brukes på disse legeringene.

Beta-legeringer: I kommersielle (meta-stabile) beta-legeringer kan stressavlastende og aldringsbehandlinger kombineres. Også gløding og løsningsbehandling kan være identiske operasjoner.

Med hensyn til deres effekter på den allotropiske transformasjonen, er legeringselementer i titan klassifisert som stabilisatorer eller stabilisatorer. Alfa-stabilisatorer, som oksygen og aluminium, øker -til-transformasjonstemperaturen. Nitrogen og karbon er også stabilisatorer, men disse elementene tilsettes vanligvis ikke med vilje i legeringsformuleringen. Beta-stabilisatorer, slik som mangan, krom, jern, molybden, vanadium og niob, senker -til-transformasjonstemperaturen og, avhengig av mengden som tilsettes, kan det føre til retensjon av noen fase ved romtemperatur.
Legeringer Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr og Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo er designet for styrke i tunge partier.
Legeringer Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo og Ti-6Al-5Zr-0.5Mo{{8 }}.2Si for krypemotstand.
Legeringer Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo og Ti-6Al-4V, for motstand mot spenningskorrosjon i vandige saltløsninger og for høy bruddseighet.
Legeringer Ti-5Al-2.5Sn og Ti-2.5Cu for sveisbarhet
Legeringer Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V og Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al for høy styrke ved lave til moderate temperaturer.