Właściwości rozciągające podczas wytwarzania przyrostowego stopu alfa tytanu Stopy alfa tytanu zazwyczaj zawierają tylko bardzo małą ilość fazy beta (mniej niż 5% obj.) w temperaturze pokojowej. Zwykle składają się z wysokiego stężenia stabilizatorów alfa (Al, Zr, Sn) i niewielkiej ilości stabilizatorów beta (Mo, Ta, Nb, W, V, Cr, Ni, Mn, Co, Fe). Komercyjne stopy tytanu alfa obejmują głównie Τi-8Al-1Mo-1V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (Ti-6242), Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V (TA15) i Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb - 0.5Mo - 0.35Si - 0.06 - C (IMI 834) itp.
W wyniku niedoboru pierwiastków stabilizujących beta, stopy tytanu alfa mają wyższe temperatury przemiany fazowej beta niż pozostałe dwie klasy stopów. W związku z tym stop alfa tytanu ma zadowalającą odporność na pełzanie i rozsądną stabilność mechaniczną w wysokich temperaturach (do ~ 600 stopni), co czyni go odpowiednim kandydatem na części silników turbinowych. Przykładowo stop IMI 834 z dużym powodzeniem został zastosowany na tarczę sprężarki i tylną oś w silniku Trent 700 w samolocie Airbus A330, gdzie temperatura pracy sięga nawet 600 stopni. Ponadto, ze względu na niski DBTT (zwykle poniżej -150 stopni) fazy alfa, stop alfa tytanu jest najbardziej obiecującym materiałem konstrukcyjnym do zastosowań w niskich temperaturach i od długiego czasu jest stosowany w inżynierii niskotemperaturowej (jako wirniki pomp ciekłego wodoru).
In the sedimentary state, there are significant differences in the tensile strength of different L-PBF α titanium alloys, with CP Ti having the lowest ultimate tensile strength (UTS) (about 700 MPa), while Ti-6242S has the highest UTS (>1500 MPa). Całkowite wydłużenie (EL) większości osadowych stopów tytanu L-PBF jest stosunkowo stałe i zwykle wynosi poniżej 10%. Jedynym wyjątkiem jest CP Ti, którego EL jest większy niż 20%.
Po wyżarzeniu w zakresie 490-890 stopni plastyczność L-PBF CP Ti wzrosła jedynie nieznacznie (w granicach 3%), natomiast jego wytrzymałość nadal malała wraz ze wzrostem temperatury obróbki cieplnej. Natomiast L-PBF Ti-6242 może zwiększyć swój UTS z 1381 MPa w stanie osadowym do 1438 MPa w wyniku bezpośredniej obróbki starzenia. Jest to jedno z niewielu badań, które skutecznie poprawiło wytrzymałość stopu tytanu L-PBF poprzez obróbkę cieplną, choć towarzyszy temu znaczny spadek plastyczności (pękanie L-PBF Ti-6242 przed uplastycznieniem). Dzięki bardziej zoptymalizowanym procesom obróbki cieplnej, w tym powszechnie stosowanemu starzeniu w roztworze i nowatorskim metodom cyklicznego ogrzewania, stop tytanu L-PBF może osiągnąć lepsze dopasowanie wytrzymałości i plastyczności. Na przykład, po 140 minutach cyklicznej obróbki cieplnej w temperaturze od 960 do 860 stopnia, całkowite wydłużenie L-PBF Ti-6242 może znacznie wzrosnąć do wartości większej lub równej 15%, podczas gdy wartość granicy plastyczności jest większa lub równa 1000 MPa.
Ponadto zarówno w stanie osadzonym, jak i po-obróbce, stop tytanu L-PBF wykazuje znaczną anizotropię właściwości przy rozciąganiu. W przypadku stopów alfa tytanu wytwarzanych przy użyciu technik wytwarzania przyrostowego innych niż L-PBF, obecnie jedynie niewielka część badań skupia się na materiałach takich jak CP Ti, Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V i Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, a ich właściwości mechaniczne są na ogół mierne.
Poproś o wycenę
E-mail:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
