Aliajul de titan beta conține cea mai mare proporție de elemente de stabilizare beta, care slăbesc legarea rețelei și reduc modulul elastic (care poate fi de până la 45 GPa). Această caracteristică face ca aliajul de beta titan să fie deosebit de atractiv pentru aplicațiile de implant biomedical. Aceste elemente pot, de asemenea, să păstreze complet faza beta la-temperatură înaltă atunci când sunt răcite rapid (cum ar fi stingerea cu apă) la temperatura camerei. Tratamentul ulterior de îmbătrânire poate precipita faze alfa mici (și alte faze metastabile) în matricea fazei beta, oferind astfel un efect de întărire. Rezistența maximă la tracțiune a aliajelor de titan beta învechite poate fi semnificativ mai mare decât cea a aliajelor de titan alfa și alfa+beta, astfel încât acestea ocupă o poziție specială în aplicarea generală a aliajelor de titan în industria aeronautică, în special în domeniul componentelor cheie portante-sarcină. De exemplu, Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17) are o limită de curgere de 1000-1200 MPa și este utilizat în principal ca disc de ventilator de mare rezistență în motoarele de avioane.
În schimb, limita de curgere la temperatura camerei a Ti-3Al{-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C) laminată la rece și îmbătrânită se poate apropia de 1500 MPa, împrumutându-se aplicarea în arcuri de aeronave, elemente de fixare și carcase de presiune. 3 Studiile curente sunt în principal pe aliaje de tip titan Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo (Ti-6246), Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17), Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe (Ti-55511), Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr (15V-3Cr-1Zr-15V-555Al-15V-3Cr-1Zr-15-5553-1-5-5553-1-5-5553-1-5-5553-1-5-555 (Ti-5553) și sisteme de aliaje, cum ar fi Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C). Rezistența finală la tracțiune (UTS) a aproape tuturor aliajelor de beta titan fabricate cu aditivi în starea lor de depozitare este sub 1000 MPa, oferind în același timp o alungire foarte bună de mai mare sau egală cu 15%.
Tratamentul termic după fabricarea aditivă poate modifica semnificativ proprietățile de tracțiune (în special rezistența la tracțiune) ale aliajelor de titan -. Indiferent dacă temperatura de tratare a soluției este peste sau sub punctul de tranziție de fază, combinată cu tratamentul de îmbătrânire, rezistența aliajului (limita de curgere YS și rezistența la tracțiune finală UTS) poate fi îmbunătățită semnificativ, iar valoarea rezistenței acesteia o poate depăși cu mult pe cea a aliajului Ti-6Al-4V de fabricație aditivă.
Aliajul de depunere de energie dirijată cu laser (L-DED) Ti{-55531 tratat prin soluție solidă și îmbătrânire în regiunea de fază are o rezistență maximă la tracțiune de 1352 megapascali și o alungire totală de 5,9%. Aliajul Beta-C cu topire în strat de pulbere cu laser (L-PBF) poate atinge o rezistență la tracțiune (UTS) de peste 1600 megapascali și o alungire uniformă de aproximativ 5% prin tratamentul direct de îmbătrânire, care este în prezent cea mai mare valoare a rezistenței raportată pentru fabricarea aditivă a aliajelor de titan.
Cu toate acestea, soluția solidă+îmbătrânire și tratamentul direct de îmbătrânire duc de obicei la o scădere a plasticității: de exemplu, alungirea L-PBF Ti{-55531 după tratamentul cu soluție solidă+îmbătrânire este mai mică de 2%. În acest scop, cercetătorii au dezvoltat un proces de recoacere triplă (soluție solidă în regiunea de fază și soluție solidă + îmbătrânire în regiunea /-două faze) în L{-DED Ti{-55531, care a crescut alungirea totală de la 5,9% în starea de îmbătrânire a soluției solide la 8,5%. Cercetările privind L-PBF Ti-55511 și L-PBF Ti-17 au arătat că creșterea temperaturii de îmbătrânire poate îmbunătăți plasticitatea (de la fractura fragilă înainte de randament la îmbătrânire la 450 de grade la aproximativ 8% alungire la îmbătrânire la 650 de grade). În plus, L-DED Ti-55511 poate obține un UTS de aproximativ 1100 megapascali și o alungire de aproximativ 12% după ce a fost supus unui tratament de preîncălzire în câmp beta la 900 de grade și răcire în cuptor, urmată de recoacere.
For alloys with low content of beta stabilizing elements (such as Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo), annealing at 600-900 ℃ is usually carried out to promote the decomposition of alpha martensite into alpha and beta phases, thereby achieving high yield strength (from about 450 megapascals to about 1050 megapascals) while maintaining good plasticity (>15%).
Solicitați o cotație
E-mail:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
