A béta-titánötvözet tartalmazza a legnagyobb arányban béta-stabilizáló elemeket, amelyek gyengítik a rácskötést és csökkentik a rugalmassági modulust (amely akár 45 GPa is lehet). Ez a tulajdonság különösen vonzóvá teszi a béta-titán ötvözetet az orvosbiológiai implantátumok alkalmazásakor. Ezek az elemek a magas hőmérsékletű béta fázist is teljesen megőrzik, ha gyorsan szobahőmérsékletre hűtik (például vízzel oltják). Az ezt követő öregedéskezelés kis alfa-fázisokat (és egyéb metastabil fázisokat) csaphat ki a béta-fázisú mátrixban, ezáltal erősítő hatást biztosít. Az öregített béta-titánötvözetek szakítószilárdsága lényegesen nagyobb lehet, mint az alfa- és alfa+béta-titánötvözeteké, így különleges helyet foglalnak el a titánötvözetek általános alkalmazásában a repülőgépiparban, különös tekintettel a kulcsfontosságú teherhordó alkatrészekre. Például a Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17) folyáshatára 1000-1200 MPa, és főleg repülőgép-hajtóművekben használják nagy szilárdságú ventilátorkorongként.
Ezzel szemben a hidegen hengerelt és öregített Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C) szobahőmérsékletű folyáshatára megközelítheti az 1500 MPa-t, ami alkalmas repülőgéprugókban, kötőelemekben és nyomóhéjakban történő alkalmazásra.. 3 A jelenlegi tanulmányok a - típusú - titán titán-6-4 Al-2-Ti-Mon-6Al-2 (Ti-6246),Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17),Ti-5Al-5Mo-5V-1Cr-1Fe (Ti-55511), Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr (Ti-55531 és ötvözetrendszerek, például Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C). Szinte az összes adalékanyaggal előállított béta-titánötvözet végső szakítószilárdsága (UTS) lerakott állapotban 1000 MPa alatt van, miközben nagyon jó, 15%-os vagy annál nagyobb nyúlást kínál.
Az additív gyártás utáni hőkezelés jelentősen megváltoztathatja a - titánötvözetek szakító tulajdonságait (különösen a szakítószilárdságát). Függetlenül attól, hogy az oldatkezelési hőmérséklet a fázisátalakulási pont felett vagy alatt van, az öregítési kezeléssel kombinálva az ötvözet szilárdsága (folyáshatár YS és szakítószilárdság UTS) jelentősen javítható, szilárdsági értéke pedig messze meghaladhatja az additív gyártású Ti-6Al-4V ötvözetét.
A fázistartományban szilárd oldattal és öregítéssel kezelt lézerrel irányított energialerakódás (L-DED) Ti-55531 ötvözet végső szakítószilárdsága 1352 megapascal, teljes nyúlása pedig 5,9%. A lézeres porágyas olvasztás (L-PBF) béta-C ötvözete több mint 1600 megapascal szakítószilárdságot (UTS) és körülbelül 5%-os egyenletes nyúlást érhet el közvetlen öregítéssel, ami jelenleg a titánötvözetek additív gyártásánál jelentett legmagasabb szilárdsági érték.
A szilárd oldat+öregedés és a közvetlen öregítés azonban általában a plaszticitás csökkenéséhez vezet: például az L-PBF Ti-55531 nyúlása szilárd oldat+öregítés után kevesebb, mint 2%. Ebből a célból a kutatók háromszoros lágyítási eljárást fejlesztettek ki (szilárd oldat a fázistartományban és szilárd oldat+öregedés a / két-fázisú régióban) az L-DED Ti-55531-ben, amely a szilárd oldatos öregedési állapot 5,9%-ról 8,5%-ra növelte a teljes nyúlást. Az L-PBF Ti-55511-en és az L-PBF Ti-17-en végzett kutatások kimutatták, hogy az öregítési hőmérséklet növelése javíthatja a plaszticitást (a 450 fokos öregítésnél a kifolyás előtti rideg töréstől a 650 fokos öregítésnél elért körülbelül 8%-os megnyúlásig). Ezenkívül az L-DED Ti-55511 körülbelül 1100 megapascal UTS-t és körülbelül 12%-os nyúlást érhet el 900 fokos béta terepi előmelegítésen és kemencehűtésen, majd lágyításon.
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%).
Kérjen árajánlatot
Email:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
