I. Огляд процесу термічної обробки сплаву титану
Титановий сплав у процесі обробки, щоб покращити його механічні властивості та мікроструктуру, часто потрібно проводити термічну обробку. Поширений процес термічної обробки титанового сплаву в основному включає відпал для зняття стресу, повне відпал, лікування твердого розчину та лікування старіння.
1. Зниження стресу
Основна мета відпалів стресу - усунення внутрішніх стресів, що утворюються під час холодної роботи, холодної деформації та зварювання титанових сплавів. Процес широко використовується в гарячому куванням та прокатці, литтях, обробці холодної деформації, різання, різання та зварювання матеріалів з титанового сплаву після процесу. Вибір температури та часу відпалу має вирішальне значення для впливу відпалу для зняття стресу, який зазвичай здійснюється при температурі перекристалізації для усунення напружень за допомогою процесу відновлення матеріалу.
2. Повний відпал
Повний відпал спрямований на отримання перекристалізованої організації та вдосконалення пластичності титанових сплавів, а тому також відомий як відпал перекристалізації. Більшість титанових сплавів та + дуплексних титанових сплавів використовуються у повністю відпаленому стані. Для титанових сплавів температура відпалу, як правило, на відстані 120 до 200 градусів нижче точки зміни фаз, щоб уникнути грубих зерна та недостатньої пластичності. Процес відпалу для ближніх титанових сплавів та + дуплексних титанових сплавів є більш складним, передбачаючи перекристалізацію та зміни в фазах та фазах. Повний відпал підпотабілізованих титанових сплавів, з іншого боку, зазвичай передбачає лікування твердого розчину сплавів.
3. Суцільний розчин та старіння
Метою лікування твердого розчину є отримання фаз, що підлягають віковій частині, такі як 'мартензит, ″ мартенсит або підпорядковані фази. Ці підстійні фази виробляють невеликі рівноважні фази під час розкладання, що може спричинити ефект зміцнення опадів та покращити твердість та міцність титанових сплавів. Температура твердого розчину зазвичай 40-100 ступінь нижче точки переходу + / фази. Зміцнення старіння є важливим у титанових сплавах з високим вмістом елементів, що простаїзують, але ефект слабший у близьких сплавах та + двофазних титанових сплавах з невеликим вмістом -зупиницькими елементами.
По -друге, організація процесу термічної обробки титанового сплаву
1. Організаційні зміни під час опалення
Під час процесу нагріву сплави титану зазвичай зазнають кристалографічних змін, включаючи перетворення між -фазою та -фазою. Холодна деформація титанових сплавів також відбудеться в процесі відновлення та перекристалізації. Процес реституції видаляє внутрішні напруги типу II, що утворюються під час деформації шляхом руху вакансій та дислокацій, тоді як процес перекристалізації виробляє нові зерна без спотворень, які замінюють деформовані зерна та відновлюють пластичність матеріалу.
2. Організаційні зміни під час охолодження
Титанові сплави також зазнають організаційних змін під час процесу охолодження. Під час охолодження -фаза буде перетворена на -фазу, а вони підтримують конкретну орієнтаційну взаємозв'язок. Швидке охолодження, з іншого боку, може утворювати такі організації, як трансформація мартенситної фази, гасила ω -фаза, перенасичена -фаза та залишкова висока температура -фаза. Тип цих продуктів трансформації залежить від вмісту -stabillizing Elements.
3. Трансформація старіння
Підпорядкована фаза, що утворюється при швидкому охолодженні, трансформується в рівноважну фазу під час старіння, що супроводжується розкладанням фази, що підтримується, і розкладання перенасиченої фази тощо. Це головна причина, чому титанові сплави можна посилити за допомогою термічної обробки.
4. Евтектична трансформація
Евтектична трансформація титанових сплавів часто існує в сплавах з титаном та швидким евтектичним -сплавом стабілізуючим елементами, що зазвичай призводить до зменшення пластичності матеріалу. За допомогою ізотермічного лікування можна отримати неламеллярну організацію типу бейніту для поліпшення властивостей матеріалу.
5. Фазові перетворення, спричинені стресом
Підпорядкована фаза може бути перетворена на мартенсит, включаючи шестикутній мартенсит та ромбоедральний мартенсит ", під напругою або напругою. Цей процес може створювати ефекти пластичності, спричинених фазами, що збільшують подовження та загартування титанових сплавів.
Підсумовуючи, процес термічної обробки та організаційна трансформація титанових сплавів мають велике значення для вдосконалення їх механічних властивостей та мікроструктури. Властивості титанових сплавів можуть бути оптимізовані за допомогою розумного процесу термічної обробки та вибору параметрів для задоволення потреб різних полів застосування.
