Tepelné zpracování titanu a titanových slitin (2)

(pokračování)

Typy slitin a odezva na tepelné zpracování

Odezva titanu a titanových slitin na tepelné zpracování závisí na složení kovu a účincích legujících prvků na krystalickou přeměnu titanu. Kromě toho ne všechny cykly tepelného zpracování jsou použitelné pro všechny slitiny titanu, protože různé slitiny jsou navrženy pro různé účely.
Na základě typů a množství legujících prvků, které obsahují, jsou slitiny titanu klasifikovány jako slitiny , blízko-, - nebo slitiny. Slitiny alfa a téměř alfa titanu mohou být zbaveny pnutí a žíhány, ale vysokou pevnost v těchto slitinách nelze vyvinout žádným typem tepelného zpracování (jako je stárnutí po beta zpracování v roztoku a kalení).
Základní slitiny alfa, téměř alfa, alfa-beta a beta mají odezvy na tepelné zpracování přizpůsobené mikrostruktuře (fáze a distribuce), kterou lze vyrobit, což je funkcí chemického složení.

Alfa, blízko-alfa: Vzhledem k tomu, že slitiny alfa procházejí jen malou fázovou změnou, nelze jejich mikrostrukturu příliš ovlivnit tepelným zpracováním. V důsledku toho nelze u alfa slitin vyvinout vysokou pevnost tepelným zpracováním. Některé slitiny blízké alfa, jako je Ti-8Al-1Mo-1V, však mohou být ošetřeny roztokem a stárnuty, aby se dosáhlo vyšší pevnosti. Slitiny titanu alfa i téměř alfa mohou být zbaveny pnutí a žíhány.

Alfa-beta: Alfa-beta slitiny tvoří největší třídu titanových slitin. Mikrostruktury mohou být podstatně změněny opracováním (kováním) a/nebo tepelným zpracováním pod nebo nad beta transem. Složení, velikosti a distribuce fází v těchto dvoufázových slitinách mohou být manipulovány v určitých mezích. Výsledkem je, že alfa-beta slitiny mohou být vytvrzeny tepelným zpracováním a pro dosažení maximální pevnosti se používá roztokové ošetření a stárnutí. Na tyto slitiny lze také použít jiná tepelná zpracování, včetně uvolnění pnutí.

Beta slitiny: V komerčních (metastabilních) beta slitinách lze kombinovat ošetření proti pnutí a stárnutí. Rovněž žíhání a roztokové zpracování mohou být identické operace.

S ohledem na jejich účinky na alotropní transformaci jsou legující prvky v titanu klasifikovány jako stabilizátory nebo stabilizátory. Alfa stabilizátory, jako je kyslík a hliník, zvyšují teplotu transformace. Dusík a uhlík jsou také stabilizátory, ale tyto prvky se obvykle do slitiny nepřidávají záměrně. Beta stabilizátory, jako je mangan, chrom, železo, molybden, vanad a niob, snižují teplotu transformace a v závislosti na přidaném množství mohou vést k retenci určité fáze při pokojové teplotě.
Slitiny Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr a Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo jsou navrženy pro sílu v těžkých úsecích.
Slitiny Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo a Ti-6Al-5Zr-0,5Mo{{8 }}.2Si pro odolnost proti tečení.
Slitiny Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo a Ti-6Al-4V pro odolnost vůči korozi pod napětím ve vodných roztocích solí a pro vysokou lomovou houževnatost.
Slitiny Ti-5Al-2.5Sn a Ti-2.5Cu pro svařitelnost
Slitiny Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V a Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al pro vysokou pevnost při nízkých až středních teplotách.