Toplotna obdelava titana in titanovih zlitin (2)

(Nadaljevanje)

Vrste zlitin in odziv na toplotno obdelavo

Odziv titana in titanovih zlitin na toplotno obdelavo je odvisen od sestave kovine in učinkov legirnih elementov na kristalno transformacijo titana. Poleg tega niso vsi cikli toplotne obdelave uporabni za vse titanove zlitine, ker so različne zlitine zasnovane za različne namene.
Glede na vrste in količine legirnih elementov, ki jih vsebujejo, so titanove zlitine razvrščene kot zlitine, skoraj zlitine, - ali zlitine. Titanove zlitine alfa in skoraj alfa je mogoče razbremeniti in žariti, vendar v teh zlitinah ni mogoče razviti visoke trdnosti s katero koli vrsto toplotne obdelave (kot je staranje po obdelavi z raztopino beta in kaljenje).
Osnovne alfa, skoraj alfa, alfa-beta in beta zlitine imajo odzive toplotne obdelave, prilagojene mikrostrukturi (faze in porazdelitev), ki jo je mogoče proizvesti, kar je funkcija kemične sestave.

Alfa, skoraj alfa: Ker so alfa zlitine podvržene le malo faznih sprememb, njihove mikrostrukture ni mogoče veliko spreminjati s toplotno obdelavo. Posledično visoke trdnosti alfa zlitin ni mogoče razviti s toplotno obdelavo. Vendar pa je mogoče nekatere zlitine skoraj alfa, kot je Ti-8Al-1Mo-1V, obdelati v raztopini in starati, da razvijejo večjo trdnost. Titanove zlitine alfa in skoraj alfa je mogoče razbremeniti in žariti.

Alfa-beta: Alfa-beta zlitine sestavljajo največji razred titanovih zlitin. Mikrostrukture lahko bistveno spremenimo z obdelavo (kovanje) in/ali toplotno obdelavo pod ali nad beta transusom. S sestavami, velikostmi in porazdelitvijo faz v teh dvofaznih zlitinah je mogoče manipulirati v določenih mejah. Posledično je mogoče zlitine alfa-beta utrditi s toplotno obdelavo, obdelava v raztopini in staranje pa se uporablja za doseganje največje trdnosti. Za te zlitine je mogoče uporabiti tudi druge toplotne obdelave, vključno z razbremenitvijo napetosti.

Beta zlitine: V komercialnih (meta-stabilnih) beta zlitinah je mogoče kombinirati obdelavo za razbremenitev in staranje. Tudi žarjenje in obdelava z raztopino sta lahko enaki operaciji.

Legirne elemente v titanu glede na njihove učinke na alotropsko transformacijo uvrščamo med stabilizatorje ali stabilizatorje. Alfa stabilizatorji, kot sta kisik in aluminij, zvišajo temperaturo od pretvorbe. Dušik in ogljik sta tudi stabilizatorja, vendar ti elementi običajno niso namerno dodani v formulaciji zlitine. Beta stabilizatorji, kot so mangan, krom, železo, molibden, vanadij in niobij, znižajo temperaturo od pretvorbe in lahko, odvisno od dodane količine, povzročijo zadrževanje nekaterih faz pri sobni temperaturi.
Zlitine Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr in Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo je zasnovan za trdnost v težkih odsekih.
Zlitine Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo in Ti-6Al-5Zr-0.5Mo{{8 }}.2Si za odpornost proti lezenju.
Zlitine Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo in Ti-6Al-4V, za odpornost proti napetostni koroziji v vodnih raztopinah soli in za visoko lomno žilavost.
Zlitine Ti-5Al-2.5Sn in Ti-2.5Cu za varljivost
Zlitine Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V in Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al za visoko trdnost pri nizkih do zmernih temperaturah.