Titán és titánötvözetek hőkezelése

A titán fontos szerkezeti fém, amelyet az 1950-es években fejlesztettek ki. A titánötvözeteket széles körben használják különféle területeken nagy szilárdságuk, jó korrózióállóságuk és magas hőállóságuk miatt. A titán számos ipari alkalmazásban általánosan használt anyag kiváló szilárdság-tömeg aránya, korrózióállósága és biokompatibilitása miatt. A titánötvözet a titánból és más fémekből készült különféle ötvözött fémekre utal. A titán fontos szerkezeti fém, amelyet az 1950-es években fejlesztettek ki. A titánötvözetek nagy szilárdsággal, jó korrózióállósággal és magas hőállósággal rendelkeznek. Az 1950-es és 1960-as években a fő hangsúly a magas hőmérsékletű titánötvözetek fejlesztésén volt repülőgép-hajtóművekhez és szerkezeti titánötvözetek repülőgép-vázakhoz.

A titán egy allotróp, amelynek olvadáspontja 1668 fok. 882 fok alatti, szorosan záródó hatszögletű rácsszerkezettel rendelkezik, amelyet alfa-titánnak neveznek; testközpontú, 882 fok feletti köbös rácsszerkezettel rendelkezik, amelyet béta-titánnak neveznek. A fenti két titánszerkezet eltérő tulajdonságainak felhasználásával, megfelelő ötvözőelemek hozzáadásával a fázisátalakulási hőmérséklet és fázistartalom fokozatos megváltoztatása érdekében különböző szerkezetű titánötvözetek nyerhetők. Szobahőmérsékleten a titánötvözetek három mátrixszerkezettel rendelkeznek, és a titánötvözetek a következő három kategóriába sorolhatók: ötvözet, (+) ötvözet és ötvözet.

A mechanikai tulajdonságaik optimalizálása érdekében azonban gyakran hőkezelésre van szükség. A hőkezelés a titán és titánötvözetek feldolgozásának döntő lépése. Javíthatja az anyagok teljesítményét és növelheti az anyagok stabilitását. Ez a cikk részletesen bemutatja a titánötvözetek hőkezelésének szilárd oldatos kezelését, stabilizáló kezelését, lágyító kezelését és hidrogéneltávolító kezelését.

1. Szilárd oldatos kezelés
A szilárd oldatos kezelés célja az ötvözőelemek teljes feloldása a titánban és a titánötvözetekben, hogy túltelített szilárd oldatot képezzenek, ezáltal javítva az anyag szilárdságát és keménységét. A szilárd oldat folyamata főként a következő lépésekből áll:
A titán és titánötvözetek magas hőmérsékletre (a fázisátalakulási pont feletti) hevítése és bizonyos ideig történő fenntartása lehetővé teszi az ötvözetelemek teljes feloldódását. Gyorsan hűtse le a titánt és a titánötvözeteket szobahőmérsékletre, hogy túltelített szilárd oldatot kapjon.
2. Stabilizációs kezelés
A stabilizáló kezelést elsősorban a titán és titánötvözetek káros fázisainak eltávolítására, valamint az anyag plaszticitásának és szívósságának javítására használják. A stabilizáló kezelés főként a következő lépésekből áll: a titán és a titánötvözetek magas hőmérsékletre (a fázisátalakulási pont feletti) hevítése és bizonyos ideig történő fenntartása a káros fázisok teljes feloldása érdekében.
A titánt és a titánötvözeteket gyorsan hűtse le szobahőmérsékletre, hogy stabil metallográfiai szerkezetet kapjon.
3. Lágyító kezelés
Az izzítási kezelést elsősorban a titán és titánötvözetek feldolgozása során fellépő belső feszültség megszüntetésére, valamint az anyag plaszticitásának és szívósságának javítására használják. Az izzítási kezelés főként a következő lépésekből áll: a titán és a titánötvözetek felmelegítése a kritikus pont alá, és bizonyos ideig fenntartása a belső feszültség feloldása érdekében.
Lassan hűtse le a titánt és a titánötvözeteket szobahőmérsékletre, hogy elkerülje az új belső feszültségek kialakulását.
4. Hidrogéneltávolító kezelés
A titán és a titánötvözetek könnyen felszívják a hidrogént a feldolgozás során, repedéseket és hidrogénridegséget okozva az anyagban. A hidrogéneltávolító kezelés célja a hidrogén eltávolítása a titánból és a titánötvözetekből, valamint javítani az anyag megbízhatóságát és stabilitását. A hidrogén eltávolítása a következő lépésekből áll:
A titán és titánötvözetek magas hőmérsékletre (a fázisátalakulási pont feletti) hevítése és bizonyos ideig történő fenntartása lehetővé teszi a hidrogén felszabadulását. Gyorsan hűtse le a titánt és a titánötvözeteket szobahőmérsékletre, hogy megakadályozza az újonnan adszorbeált hidrogén bejutását az anyagba.

Röviden, a szilárd oldatos kezelés, a stabilizáló kezelés, az izzítási kezelés és a hidrogéneltávolító kezelés mind nagyon fontos láncszemek a titán és titánötvözetek hőkezelésében. A kiváló tulajdonságokkal rendelkező titán és titánötvözet termékek előállítása érdekében meg kell értenünk és el kell sajátítanunk ezen hőkezelési eljárások alapelveit, módszereit és alkalmazási körét, és az adott helyzetnek megfelelő hőkezelési eljárást kell kiválasztanunk a teljesítmény, a stabilitás és a stabilitás javítása érdekében. az anyag megbízhatósága.