I. Oversigt over varmebehandlingsprocessen for titaniumlegering
Titaniumlegering i behandlingsprocessen for at forbedre dens mekaniske egenskaber og mikrostruktur er ofte nødt til at udføre varmebehandling. Almindelig titaniumlegeringsvarmebehandlingsproces inkluderer hovedsageligt stressaflastning, fuldstændig udglødning, behandling af fast opløsning og aldringsbehandling.
1. Annealing af stresslettelse
Hovedformålet med annealing af stressaflastning er at eliminere de interne spændinger, der genereres under koldt arbejde, kold deformation og svejsning af titanlegeringer. Processen er vidt brugt til varm smedning og rullende, støbning, kold deformationsbehandling, skæring, skæring og svejsning af titanlegeringsmaterialer efter processen. Valget af udglødningstemperatur og tid er afgørende for effekten af stressaflastning, som normalt udføres ved omkrystallisationstemperatur for at eliminere spændinger ved hjælp af materialets gendannelsesproces.
2. Komplet annealing
Komplet annealing er rettet mod at opnå en omkrystalliseret organisation og forbedre plasticiteten af titanlegeringer og er derfor også kendt som omkrystallisationsudglødning. De fleste af titanlegeringerne og + duplex -titanlegeringer bruges i den fuldt udglødede tilstand. For titanlegeringer er udglødningstemperaturen normalt 120 til 200 grader under faseændringspunktet for at undgå korn, der er grov og utilstrækkelig plasticitet. Udglødningsprocessen for næsten titaniumlegeringer og + duplex-titanlegeringer er mere kompleks, der involverer omkrystallisation og ændringer i og faser. Den komplette udglødning af understabiliserede titanlegeringer involverer på den anden side normalt fast opløsningsbehandling af legeringerne.
3. solid opløsning og aldringsbehandlinger
Formålet med fast opløsningsbehandling er at opnå aldersstyrke, der er substable faser, såsom ′ martensit, ″ martensit eller substable faser. Disse understabile faser producerer små ligevægtsfaser under nedbrydning, hvilket kan give nedbørsforstyrrelseseffekt og forbedre hårdheden og styrken af titanlegeringer. Den faste opløsningstemperatur er normalt 40-100 grad under + / faseovergangspunktet. Aldringsstyrke er betydelig i titanlegeringer med et højt indhold af -stabiliserende elementer, men effekten er svagere i næsten legeringer og + to -fase titanlegeringer med et lille indhold af -stabiliserende elementer.
For det andet ændres organiseringen af titanlegeringsvarmebehandlingsprocessen
1. organisatoriske ændringer under opvarmning
Under opvarmningsprocessen gennemgår titanlegeringer normalt krystallografiske ændringer, herunder transformationen mellem -fase og -fase. Kold deformation af titanlegeringer vil også forekomme i genvindings- og omkrystallisationsprocessen. Restitutionsprocessen fjerner de interne spændinger af type II, der genereres under deformation gennem bevægelsen af ledige stillinger og dislokationer, mens omkrystallisationsprocessen producerer nye forvrængningsfrie ækviefyldte korn, der erstatter deformerede korn og gendanner materialets plasticitet.
2. organisatoriske ændringer under afkøling
Titaniumlegeringer gennemgår også organisatoriske ændringer under køleprocessen. Når du afkøles langsomt, vil -fasen blive omdannet til -fasen, og de to opretholder et specifikt orienteringsforhold. Hurtig køling kan på den anden side danne organisationer som martensitisk fase -transformation, slukket ω -fase, overmættet -fase og resterende høj temperaturfase. Typen af disse transformationsprodukter afhænger af indholdet af -stabiliserende elementer.
3. aldringstransformation
Den underordnede fase produceret ved hurtig afkøling omdannes til en ligevægtsfase under aldring, ledsaget af nedbrydningen af den subjektive fase og nedbrydningen af den overmættede -fase osv. Dette er den proces, hvormed titanlegeringer kan varmebehandles og styrkes. Dette er hovedårsagen til, at titanlegeringer kan styrkes ved varmebehandling.
4. eutektisk transformation
Eutektisk transformation af titanlegeringer findes ofte i legeringer med titanium og hurtig eutektisk -legeringsstabiliserende elementer, hvilket normalt fører til en reduktion i materialets plasticitet. Ved isotermisk behandling er det muligt at opnå en ikke-lamellær organisering af bainittypen for at forbedre materialets egenskaber.
5. Stress-inducerede fasetransformationer
Subable -fasen kan omdannes til martensit, herunder hexagonal martensit ´ og rhombohedral martensit ", under stamme eller stress. Denne proces kan producere fase -transformationsinducerede plasticitetseffekter, der øger forlængelsen og belastningen af titanlegeringer.
Sammenfattende er varmebehandlingsprocessen og organisatorisk transformation af titanlegeringer af stor betydning for forbedring af deres mekaniske egenskaber og mikrostruktur. Egenskaberne ved titanlegeringer kan optimeres gennem rimelig varmebehandlingsproces og parametervalg for at imødekomme behovene i forskellige applikationsfelter.
