Beta titánová zliatina obsahuje najvyšší podiel beta stabilizačných prvkov, ktoré oslabujú väzbu mriežky a znižujú modul pružnosti (ktorý môže byť až 45 GPa). Vďaka tejto vlastnosti je beta titánová zliatina obzvlášť atraktívna pre aplikácie biomedicínskych implantátov. Tieto prvky môžu tiež úplne zachovať vysokoteplotnú beta fázu pri rýchlom ochladení (ako je ochladenie vodou) na izbovú teplotu. Následné ošetrenie starnutím môže vyzrážať malé alfa fázy (a iné metastabilné fázy) v matrici beta fázy, čím sa dosiahne zosilňujúci účinok. Konečná pevnosť v ťahu zostarnutých beta titánových zliatin môže byť výrazne vyššia ako u alfa a alfa+beta titánových zliatin, preto zaujímajú osobitné postavenie v celkovom použití titánových zliatin v leteckom priemysle, najmä v oblasti kľúčových nosných- komponentov. Napríklad Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17) má medzu klzu 1000-1200 MPa a používa sa hlavne ako vysokopevnostný ventilátorový disk v leteckých motoroch.
Na rozdiel od toho medza klzu pri izbovej teplote za studena valcovaného a zostarnutého Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C) sa môže priblížiť k 1500 MPa, čo sa dá použiť v leteckých pružinách, spojovacích materiáloch a tlakových plášťoch. 3 Súčasné štúdie titánových zliatin typu -2SZr-6MoAl-2Sr-6Mo-6 (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 a-5Vi-5Ti-5Vi-5Ti-5Vi-5Ti) zliatinové systémy ako Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C). Konečná pevnosť v ťahu (UTS) takmer všetkých aditívnych vyrobených zliatin beta titánu v stave ich uloženia je nižšia ako 1000 MPa, pričom ponúka veľmi dobré predĺženie väčšie alebo rovné 15 %.
Tepelné spracovanie po aditívnej výrobe môže výrazne zmeniť vlastnosti v ťahu (najmä pevnosť v ťahu) - zliatin titánu. Bez ohľadu na to, či je teplota spracovania roztoku nad alebo pod bodom fázového prechodu, v kombinácii so spracovaním starnutím sa pevnosť zliatiny (medza klzu YS a medza pevnosti v ťahu UTS) môže výrazne zlepšiť a jej hodnota pevnosti môže ďaleko prevyšovať hodnotu aditívnej výroby zliatiny Ti-6Al-4V.
Laserom riadená energetická depozícia (L-DED) Ti-55531 zliatina upravená tuhým roztokom a starnutím vo fázovej oblasti má medzu pevnosti v ťahu 1352 megapascalov a celkové predĺženie 5,9 %. Zliatina Beta-C na tavenie laserového prášku (L-PBF) môže dosiahnuť pevnosť v ťahu (UTS) viac ako 1 600 megapascalov a rovnomerné predĺženie približne 5 % prostredníctvom priameho starnutia, čo je v súčasnosti najvyššia hodnota pevnosti uvádzaná pre aditívnu výrobu zliatin titánu.
Avšak ošetrenie tuhým roztokom + starnutie a priame starnutie zvyčajne vedú k zníženiu plasticity: napríklad predĺženie L-PBF Ti-55531 po ošetrení tuhým roztokom + starnutím je menšie ako 2 %. Na tento účel výskumníci vyvinuli proces trojitého žíhania (pevný roztok vo fázovej oblasti a tuhý roztok + starnutie v /dvoj{8}}fázovej oblasti) v L-DED Ti-55531, ktorý zvýšil celkové predĺženie z 5,9 % v stave starnutia v pevnom roztoku na 8,5 %. Výskum L-PBF Ti-55511 a L-PBF Ti-17 ukázal, že zvýšenie teploty starnutia môže zlepšiť plasticitu (od krehkého lomu pred vyťažením pri 450 stupňoch starnutia po približne 8 % predĺženie pri 650 stupňoch starnutia). Okrem toho môže L-DED Ti-55511 dosiahnuť UTS približne 1 100 megapascalov a predĺženie približne 12 % po tom, čo podstúpi beta pole predhrievania na 900 stupňov a ochladenie pece, po ktorom nasleduje žíhanie.
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%).
Vyžiadajte si cenovú ponuku
Email:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
