Термическая обработка титана и титановых сплавов (2)

(Продолжение)

Типы сплавов и реакция на термообработку

Реакция титана и титановых сплавов на термическую обработку зависит от состава металла и влияния легирующих элементов на кристаллическое превращение титана. Кроме того, не все циклы термообработки применимы ко всем титановым сплавам, поскольку разные сплавы предназначены для разных целей.
В зависимости от типа и количества содержащихся в них легирующих элементов титановые сплавы классифицируются на , около-, - или сплавы. Альфа- и около-альфа-титановые сплавы можно снимать с напряжения и отжигать, но высокая прочность в этих сплавах не может быть достигнута ни при каком типе термической обработки (например, старении после бета-обработки на раствор и закалке).
Основные альфа-, около-альфа-, альфа-бета- и бета-сплавы имеют реакцию на термообработку, соответствующую микроструктуре (фазам и распределению), которая может быть получена, что является функцией химического состава.

Альфа, почти альфа: поскольку альфа-сплавы практически не подвергаются фазовым изменениям, их микроструктурой невозможно сильно манипулировать при термообработке. Следовательно, высокая прочность альфа-сплавов не может быть достигнута путем термической обработки. Однако некоторые почти альфа-сплавы, такие как Ti-8Al-1Mo-1V, можно обрабатывать на раствор и состаривать для достижения более высокой прочности. Как альфа-, так и около-альфа-титановые сплавы можно подвергать снятию напряжений и отжигу.

Альфа-бета: Сплавы альфа-бета составляют самый большой класс титановых сплавов. Микроструктуры можно существенно изменить путем обработки (ковки) и/или термической обработки ниже или выше бета-перехода. Составами, размерами и распределением фаз в этих двухфазных сплавах можно манипулировать в определенных пределах. В результате альфа-бета-сплавы можно упрочнять путем термической обработки, а для достижения максимальной прочности используется обработка на раствор и старение. К этим сплавам также можно применять другие термические обработки, включая снятие напряжений.

Бета-сплавы. В коммерческих (метастабильных) бета-сплавах можно сочетать обработку для снятия напряжений и старения. Кроме того, отжиг и обработка раствором могут быть идентичными операциями.

По влиянию на аллотропное превращение легирующие элементы в титане относят к стабилизаторам или стабилизаторам. Альфа-стабилизаторы, такие как кислород и алюминий, повышают температуру превращения. Азот и углерод также являются стабилизаторами, но эти элементы обычно не добавляются намеренно в рецептуру сплава. Бета-стабилизаторы, такие как марганец, хром, железо, молибден, ванадий и ниобий, снижают температуру превращения и, в зависимости от добавленного количества, могут привести к сохранению некоторой фазы при комнатной температуре.
Сплавы Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr и Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo рассчитаны на прочность тяжелых сечений.
Сплавы Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo и Ti-6Al-5Zr-0.5Mo{{8 }}.2Si для сопротивления ползучести.
Сплавы Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo и Ti-6Al-4V, для стойкости к коррозии под напряжением в водно-солевых растворах и для высокой вязкости разрушения.
Сплавы Ti-5Al-2.5Sn и Ti-2.5Cu для свариваемости
Сплавы Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V и Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al для высокой прочности при температурах от низких до умеренных.