Titaani ja titaanisulamite kuumtöötlus (2)
(jätkub)
Sulamite tüübid ja reaktsioon kuumtöötlusele
Titaani ja titaanisulamite reaktsioon kuumtöötlemisele sõltub metalli koostisest ja legeerivate elementide mõjust titaani kristallide muutumisele. Lisaks ei ole kõik kuumtöötlemise tsüklid rakendatavad kõikide titaanisulamite puhul, kuna erinevad sulamid on mõeldud erinevateks eesmärkideks.
Nendes sisalduvate legeerivate elementide tüüpide ja koguste põhjal liigitatakse titaanisulamid , peaaegu , - või sulamiteks. Alfa- ja peaaegu alfa-titaanisulameid saab pingetest vabastada ja lõõmutada, kuid nendes sulamites ei saa mis tahes tüüpi kuumtöötlemisel (nagu vanandamine pärast beeta-lahusega töötlemist ja karastamine) saavutada suurt tugevust.
Põhilistel alfa-, peaaegu-alfa-, alfa-beeta- ja beetasulamitel on kuumtöötlemisreaktsioonid, mis on kohandatud tekkiva mikrostruktuuriga (faasid ja jaotus), mis on keemilise koostise funktsioon.
Alfa, peaaegu alfa: kuna alfasulamid läbivad vähe faasimuutusi, ei saa nende mikrostruktuuri kuumtöötlemisega palju manipuleerida. Järelikult ei saa alfasulamites kuumtöötlemise teel suurt tugevust arendada. Mõnda peaaegu alfa-sulamit, nagu Ti-8Al-1Mo-1V, saab aga töödelda lahusega ja vanandada, et saavutada suurem tugevus. Nii alfa- kui ka peaaegu alfa-titaanisulameid saab stressi leevendada ja lõõmutada.
Alfa-beeta: alfa-beeta sulamid moodustavad suurima titaanisulamite klassi. Mikrostruktuure saab oluliselt muuta nende töötlemise (sepistamise) ja/või kuumtöötlemise teel beetatransuse all või kohal. Nende kahefaasiliste sulamite faaside koostist, suurust ja jaotust saab teatud piirides muuta. Selle tulemusel saab alfa-beeta sulameid kuumtöötlemise teel karastada ning maksimaalse tugevuse saamiseks kasutatakse lahustöötlust ja vanandamist. Nendele sulamitele võib rakendada ka muid kuumtöötlusi, sealhulgas stressi leevendamist.
Beetasulamid: kaubanduslikes (metastabiilsetes) beetasulamites saab kombineerida stressi leevendavaid ja vananemisprotseduure. Samuti võivad lõõmutamine ja lahusega töötlemine olla identsed toimingud.
Arvestades nende mõju allotroopsele transformatsioonile, klassifitseeritakse titaani legeerivad elemendid stabilisaatoriteks või stabilisaatoriteks. Alfa-stabilisaatorid, nagu hapnik ja alumiinium, tõstavad muundumise temperatuuri. Lämmastik ja süsinik on samuti stabilisaatorid, kuid tavaliselt ei lisata neid elemente sulami koostisse tahtlikult. Beeta-stabilisaatorid, nagu mangaan, kroom, raud, molübdeen, vanaadium ja nioobium, alandavad muundumise temperatuuri ja sõltuvalt lisatud kogusest võivad mõned faasid toatemperatuuril jääda.
Sulamid Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr ja Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo on mõeldud tugevuseks rasketel lõikudel.
Sulamid Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo ja Ti-6Al-5Zr-0.5Mo{{8 }}.2Si roomamiskindluse jaoks.
Sulamid Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo ja Ti-6Al-4V, et tagada vastupidavus pingekorrosioonile soola vesilahustes ja suure murdumiskindluse jaoks.
Sulamid Ti-5Al-2.5Sn ja Ti-2.5Cu keevitamiseks
Sulamid Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V ja Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al kõrge tugevuse jaoks madalal kuni mõõdukal temperatuuril.
