Термична обработка на титан и титанови сплави (2)

(Продължение)

Видове сплави и реакция при топлинна обработка

Отговорът на титан и титанови сплави към термична обработка зависи от състава на метала и ефектите на легиращите елементи върху кристалната трансформация на титана. В допълнение, не всички цикли на термична обработка са приложими за всички титанови сплави, тъй като различните сплави са проектирани за различни цели.
Въз основа на видовете и количествата легиращи елементи, които съдържат, титановите сплави се класифицират като сплави, почти сплави, - или сплави. Алфа и почти алфа титанови сплави могат да бъдат облекчени от напрежението и отгряти, но не може да се развие висока якост в тези сплави чрез какъвто и да е вид термична обработка (като стареене след бета обработка с разтвор и закаляване).
Основните алфа, почти алфа, алфа-бета и бета сплави имат реакции на топлинна обработка, настроени към микроструктурата (фази и разпределение), която може да бъде произведена, което е функция на химичния състав.

Алфа, почти алфа: Тъй като алфа сплавите претърпяват малка фазова промяна, тяхната микроструктура не може да бъде много манипулирана чрез термична обработка. Следователно висока якост не може да се развие в алфа сплавите чрез топлинна обработка. Въпреки това, някои почти алфа сплави, като Ti-8Al-1Mo-1V, могат да бъдат третирани в разтвор и остарели, за да развият по-висока якост. Както алфа, така и почти алфа титанови сплави могат да бъдат облекчени от напрежението и закалени.

Алфа-бета: Алфа-бета сплавите съставляват най-големия клас титанови сплави. Микроструктурите могат да бъдат значително променени чрез обработка (коване) и/или термична обработка под или над бета трансуса. Съставите, размерите и разпределението на фазите в тези двуфазни сплави могат да бъдат манипулирани в определени граници. В резултат на това алфа-бета сплавите могат да бъдат втвърдени чрез топлинна обработка и обработката с разтвор плюс стареенето се използва за получаване на максимална якост. Други топлинни обработки, включително облекчаване на напрежението, също могат да бъдат приложени към тези сплави.

Бета сплави: В търговските (метастабилни) бета сплави могат да се комбинират обработки за облекчаване на напрежението и стареене. Освен това отгряването и третирането с разтвор могат да бъдат идентични операции.

По отношение на техните ефекти върху алотропната трансформация легиращите елементи в титана се класифицират като стабилизатори или стабилизатори. Алфа стабилизаторите, като кислород и алуминий, повишават температурата на трансформация. Азотът и въглеродът също са стабилизатори, но тези елементи обикновено не се добавят умишлено в състава на сплавта. Бета стабилизатори, като манган, хром, желязо, молибден, ванадий и ниобий, понижават температурата на трансформация и, в зависимост от добавеното количество, могат да доведат до задържане на някои фази при стайна температура.
Сплави Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr и Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo са проектирани за здравина в тежки участъци.
Сплави Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo и Ti-6Al-5Zr-0.5Mo{{{8 }}.2Si за устойчивост на пълзене.
Сплави Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo и Ti-6Al-4V, за устойчивост на корозия под напрежение във водни солеви разтвори и за висока якост на счупване.
Сплави Ti-5Al-2.5Sn и Ti-2.5Cu за заваряемост
Сплави Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V и Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al за висока якост при ниски до умерени температури.