Xử lý nhiệt Titan và hợp kim Titan (2)
(Tiếp theo)
Các loại hợp kim và phản ứng với xử lý nhiệt
Phản ứng của titan và hợp kim titan khi xử lý nhiệt phụ thuộc vào thành phần của kim loại và ảnh hưởng của các nguyên tố hợp kim đến quá trình biến đổi tinh thể của titan. Ngoài ra, không phải tất cả các chu trình xử lý nhiệt đều có thể áp dụng cho tất cả các hợp kim titan, vì các hợp kim khác nhau được thiết kế cho các mục đích khác nhau.
Dựa trên loại và số lượng nguyên tố hợp kim mà chúng chứa, hợp kim titan được phân loại là hợp kim, gần, - hoặc hợp kim. Hợp kim titan alpha và gần alpha có thể được giảm căng thẳng và ủ, nhưng độ bền cao không thể được phát triển trong các hợp kim này bằng bất kỳ loại xử lý nhiệt nào (chẳng hạn như lão hóa sau khi xử lý beta dung dịch và làm nguội).
Các hợp kim alpha, gần alpha, alpha-beta và beta cơ bản có khả năng xử lý nhiệt phù hợp với cấu trúc vi mô (các pha và sự phân bố) có thể được tạo ra, là một chức năng của thành phần hóa học.
Alpha, gần alpha: Bởi vì hợp kim alpha ít trải qua quá trình thay đổi pha nên cấu trúc vi mô của chúng không thể bị điều khiển nhiều bằng cách xử lý nhiệt. Do đó, độ bền cao không thể được phát triển trong hợp kim alpha bằng cách xử lý nhiệt. Tuy nhiên, một số hợp kim gần alpha, chẳng hạn như Ti-8Al-1Mo-1V, có thể được xử lý dung dịch và lão hóa để phát triển cường độ cao hơn. Cả hợp kim titan alpha và gần alpha đều có thể được giảm căng thẳng và ủ.
Alpha-beta: Hợp kim alpha-beta tạo thành loại hợp kim titan lớn nhất. Các cấu trúc vi mô có thể được thay đổi đáng kể bằng cách gia công (rèn) và/hoặc xử lý nhiệt chúng ở bên dưới hoặc phía trên truyền beta. Thành phần, kích thước và sự phân bố các pha trong hợp kim hai pha này có thể được điều chỉnh trong những giới hạn nhất định. Kết quả là, hợp kim alpha-beta có thể được làm cứng bằng cách xử lý nhiệt và xử lý dung dịch cộng với lão hóa được sử dụng để tạo ra độ bền tối đa. Các phương pháp xử lý nhiệt khác, bao gồm cả việc giảm ứng suất, cũng có thể được áp dụng cho các hợp kim này.
Hợp kim beta: Trong các hợp kim beta thương mại (siêu ổn định), các phương pháp điều trị giảm căng thẳng và lão hóa có thể được kết hợp. Ngoài ra, ủ và xử lý dung dịch có thể là các hoạt động giống hệt nhau.
Liên quan đến tác động của chúng đối với sự biến đổi đẳng hướng, các nguyên tố hợp kim trong titan được phân loại là chất ổn định hoặc chất ổn định. Chất ổn định alpha, chẳng hạn như oxy và nhôm, làm tăng nhiệt độ chuyển hóa. Nitơ và cacbon cũng là chất ổn định, nhưng những nguyên tố này thường không được thêm vào một cách có chủ ý trong công thức hợp kim. Các chất ổn định beta, chẳng hạn như mangan, crom, sắt, molypden, vanadi và niobi, làm giảm nhiệt độ biến đổi và tùy thuộc vào lượng được thêm vào, có thể dẫn đến việc giữ lại một số pha ở nhiệt độ phòng.
Hợp kim Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr và Ti-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo được thiết kế để chịu lực ở những đoạn đường nặng.
Hợp kim Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo và Ti-6Al-5Zr-0.5Mo{{8 }}.2Si cho khả năng chống rão.
Hợp kim Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo và Ti-6Al-4V, dùng để chống ăn mòn ứng suất trong dung dịch muối nước và cho độ bền gãy cao.
Hợp kim Ti-5Al-2.5Sn và Ti-2.5Cu cho khả năng hàn
Hợp kim Ti-6Al-6V-2Sn, Ti-6Al-4V và Ti-10V-2Fe{{ 7}}Al cho độ bền cao ở nhiệt độ thấp đến trung bình.
