Beta legura titanijuma sadrži najveći udio beta stabilizirajućih elemenata, koji slabe vezu rešetke i smanjuju modul elastičnosti (koji može biti i do 45 GPa). Ova karakteristika čini beta leguru titanijuma posebno atraktivnom za primjenu biomedicinskih implantata. Ovi elementi također mogu u potpunosti očuvati beta fazu visoke{3}}prilike kada se brzo ohlade (kao što je gašenje vodom) na sobnu temperaturu. Naknadni tretman starenja može precipitirati male alfa faze (i druge metastabilne faze) u matrici beta faze, čime se postiže efekat jačanja. Krajnja vlačna čvrstoća ostarjelih legura beta titanijuma može biti znatno veća od alfa i alfa+beta legura titanijuma, tako da one zauzimaju posebnu poziciju u ukupnoj primeni titanijumskih legura u industriji aviona, posebno u oblasti ključnih komponenti koje nose opterećenje. Na primjer, Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17) ima granicu tečenja od 1000-1200 MPa i uglavnom se koristi kao disk ventilatora visoke čvrstoće u motorima aviona.
Nasuprot tome, granica popuštanja hladno valjanog i ostarjelog Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C) na sobnoj temperaturi može se približiti 1500 MPa, što se primjenjuje u oprugama za avione, pričvrsnim elementima i čaurama pod pritiskom. 3 Trenutne studije - tipa - titanijum-4-Zn-Sn-r (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- i 5V-53Mo-3),Ti-53Mo-5 sistemi legura kao što su Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C). Krajnja zatezna čvrstoća (UTS) gotovo svih aditiva proizvedenih beta titanijumskih legura u njihovom taloženom stanju je ispod 1000 MPa dok nudi vrlo dobro istezanje veće od ili jednako 15%.
Toplinska obrada nakon aditivne proizvodnje može značajno promijeniti vlačna svojstva (posebno vlačnu čvrstoću) - titanijumskih legura. Bez obzira na to da li je temperatura tretmana rastvora iznad ili ispod tačke faznog prelaza, u kombinaciji sa tretmanom starenjem, čvrstoća legure (granica tečenja YS i krajnja zatezna čvrstoća UTS) može se značajno poboljšati, a njena vrednost čvrstoće može daleko premašiti vrednost legure za aditivnu proizvodnju Ti-6Al-4V.
Laserski usmjereno taloženje energije (L-DED) Ti-55531 legura tretirana čvrstim rastvorom i starenjem u faznom području ima graničnu vlačnu čvrstoću od 1352 megapaskala i ukupno izduženje od 5,9%. Lasersko topljenje sloja praha (L-PBF) Beta-C legura može postići zateznu čvrstoću (UTS) od preko 1600 megapaskala i ravnomjerno istezanje od oko 5% kroz tretman direktnog starenja, što je trenutno najveća vrijednost čvrstoće prijavljena za aditivnu proizvodnju titanijumskih legura.
Međutim, čvrsti rastvor + starenje i tretman direktnim starenjem obično dovode do smanjenja plastičnosti: na primjer, izduženje L-PBF Ti-55531 nakon čvrstog rastvora + tretmana starenjem je manje od 2%. U tu svrhu, istraživači su razvili proces trostrukog žarenja (čvrsta otopina u faznom području i čvrsta otopina + starenje u /dvo-faznom području) u L-DED Ti-55531, čime je ukupna elongacija povećana sa 5,9% u stanju starenja čvrstog rastvora na 8,5%. Istraživanje na L-PBF Ti-55511 i L-PBF Ti-17 pokazalo je da povećanje temperature starenja može poboljšati plastičnost (od krtog loma prije prinosa pri starenju od 450 stepeni do otprilike 8% istezanja pri starenju od 650 stepeni). Osim toga, L-DED Ti-55511 može postići UTS od približno 1100 megapaskala i elongaciju od približno 12% nakon podvrgavanja beta tretmanu predgrijavanja polja na 900 stepeni i hlađenja u peći, nakon čega slijedi žarenje.
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%).
Zatražite ponudu
Email:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
