Stop tytanu Beta zawiera największą ilość elementów stabilizujących beta, które osłabiają wiązania sieciowe i zmniejszają moduł sprężystości (który może wynosić nawet 45 GPa). Ta cecha sprawia, że stop beta-tytanu jest szczególnie atrakcyjny w zastosowaniach w implantach biomedycznych. Elementy te mogą również całkowicie zachować fazę beta w wysokiej-temperaturze po szybkim schłodzeniu (np. przez hartowanie w wodzie) do temperatury pokojowej. Późniejsza obróbka starzenia może wytrącić małe fazy alfa (i inne fazy metastabilne) w matrycy fazy beta, zapewniając w ten sposób efekt wzmacniający. Ostateczna wytrzymałość na rozciąganie starzonych stopów beta tytanu może być znacznie wyższa niż stopów tytanu alfa i alfa+beta, dlatego zajmują one szczególną pozycję w ogólnym zastosowaniu stopów tytanu w przemyśle lotniczym, zwłaszcza w dziedzinie kluczowych-elementów nośnych. Na przykład Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17) ma granicę plastyczności 1000-1200 MPa i jest stosowany głównie jako wysokowytrzymała tarcza wentylatora w silnikach lotniczych.
Dla kontrastu, granica plastyczności w temperaturze pokojowej walcowanego na zimno i starzonego Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C) może dochodzić do 1500 MPa, co znajduje zastosowanie w sprężynach, elementach złącznych i osłonach ciśnieniowych samolotów. 3 Aktualne badania stopów tytanu typu - dotyczą głównie 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 (Ti-55531), Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti-5553) oraz systemy stopowe, takie jak Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C). Ostateczna wytrzymałość na rozciąganie (UTS) prawie wszystkich stopów beta tytanu wytwarzanych metodą addytywną w stanie po osadzeniu wynosi poniżej 1000 MPa, zapewniając jednocześnie bardzo dobre wydłużenie większe niż lub równe 15%.
Obróbka cieplna po wytwarzaniu przyrostowym może znacząco zmienić właściwości rozciągające (zwłaszcza wytrzymałość na rozciąganie) stopów tytanu -. Niezależnie od tego, czy temperatura obróbki roztworu jest wyższa czy niższa od punktu przejścia fazowego, w połączeniu z obróbką starzenia, wytrzymałość stopu (granica plastyczności YS i ostateczna wytrzymałość na rozciąganie UTS) może zostać znacznie poprawiona, a jego wartość wytrzymałości może znacznie przekroczyć wartość wytrzymałości stopu Ti-6Al-4V wytwarzanego metodą przyrostową.
Stop ukierunkowanego laserowo osadzania energetycznego (L-DED) Ti-55531 poddany obróbce roztworem stałym i starzeniu w obszarze fazowym ma ostateczną wytrzymałość na rozciąganie 1352 megapaskali i całkowite wydłużenie 5,9%. Laserowe stapianie w łożu proszkowym (L-PBF) Stop Beta-C może osiągnąć wytrzymałość na rozciąganie (UTS) ponad 1600 megapaskali i równomierne wydłużenie około 5% w wyniku bezpośredniego starzenia, co jest obecnie najwyższą wartością wytrzymałości odnotowaną w przypadku wytwarzania przyrostowego stopów tytanu.
Jednakże starzenie w roztworze stałym i starzenie bezpośrednie zwykle prowadzą do zmniejszenia plastyczności: na przykład wydłużenie L-PBF Ti-55531 po obróbce w roztworze stałym i starzeniu jest mniejsze niż 2%. W tym celu badacze opracowali potrójny proces wyżarzania (roztwór stały w obszarze fazowym i roztwór stały + starzenie w obszarze dwu-fazowym) w L-DED Ti-55531, który zwiększył całkowite wydłużenie z 5,9% w stanie starzenia w roztworze stałym do 8,5%. Badania nad L-PBF Ti-55511 i L-PBF Ti-17 wykazały, że zwiększenie temperatury starzenia może poprawić plastyczność (od kruchego pękania przed osiągnięciem granicy plastyczności przy starzeniu w temperaturze 450 stopni do około 8% wydłużenia przy starzeniu w temperaturze 650 stopni). Ponadto L-DED Ti-55511 może uzyskać UTS około 1100 megapaskali i wydłużenie około 12% po poddaniu wstępnemu podgrzewaniu w polu beta w temperaturze 900 stopni i ochłodzeniu w piecu, a następnie wyżarzaniu.
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%).
Poproś o wycenę
E-mail:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
