Бета-титановий сплав містить найбільшу частку бета-стабілізуючих елементів, які послаблюють ґратчастий зв’язок і зменшують модуль пружності (який може досягати 45 ГПа). Ця характеристика робить бета-титановий сплав особливо привабливим для біомедичних імплантатів. Ці елементи також можуть повністю зберегти високо{3}}температурну бета-фазу під час швидкого охолодження (наприклад, загартування водою) до кімнатної температури. Подальше лікування старіння може призвести до появи невеликих альфа-фаз (та інших метастабільних фаз) у матриці бета-фази, забезпечуючи тим самим ефект зміцнення. Межа міцності на розрив зістарених бета-титанових сплавів може бути значно вищою, ніж у альфа- та альфа+бета-титанових сплавів, тому вони займають особливе місце в загальному застосуванні титанових сплавів у авіабудівній промисловості, особливо в галузі ключових-несучих компонентів. Наприклад, Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17) має межу текучості 1000-1200 МПа і в основному використовується як високоміцний диск вентилятора в авіаційних двигунах.
На відміну від цього, межа текучості холоднокатаного та зістареного Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C) при кімнатній температурі може наближатися до 1500 МПа, що може використовуватися в авіаційних пружинах, кріпильних елементах і натискних кожухах. 3. Поточні дослідження титанових сплавів типу - здебільшого стосуються 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) і системи сплавів, такі як Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C). Межа міцності на розрив (UTS) майже всіх бета-титанових сплавів, виготовлених із застосуванням добавок, у стані нанесення становить менше 1000 МПа, водночас забезпечується дуже хороше подовження, що становить більше або дорівнює 15%.
Термічна обробка після адитивного виробництва може суттєво змінити властивості розтягування (особливо міцність на розрив) - титанових сплавів. Незалежно від того, чи є температура обробки розчину вищою або нижчою за точку фазового переходу, у поєднанні з обробкою старінням міцність сплаву (межа текучості YS і межа міцності на розрив UTS) може бути значно покращена, а його значення міцності може значно перевищувати значення міцності сплаву Ti-6Al-4V, отриманого за допомогою добавок.
Сплав Ti-55531 зі спрямованим лазерним осадженням (L-DED) Ti-55531, оброблений твердим розчином і старінням у фазовій області, має межу міцності на розрив 1352 мегапаскалі та загальне подовження 5,9%. Сплав Beta-C з лазерним плавленням шару порошку (L-PBF) може досягти межі міцності (UTS) понад 1600 мегапаскалів і рівномірного подовження приблизно на 5% завдяки обробці прямого старіння, що наразі є найвищим показником міцності, зареєстрованим для адитивного виробництва титанових сплавів.
Однак обробка твердим розчином + старінням і прямим старінням зазвичай призводить до зниження пластичності: наприклад, подовження L-PBF Ti-55531 після обробки твердим розчином + старінням становить менше 2%. З цією метою дослідники розробили процес потрійного відпалу (твердий розчин у фазовій області та твердий розчин + старіння в дво-фазній області) у L-DED Ti-55531, який збільшив загальне подовження з 5,9% у стані старіння у твердому розчині до 8,5%. Дослідження L-PBF Ti-55511 і L-PBF Ti-17 показали, що підвищення температури старіння може покращити пластичність (від крихкого руйнування до текучості при старінні 450 градусів до подовження приблизно на 8% при старінні 650 градусів). Крім того, L-DED Ti-55511 може отримати UTS приблизно 1100 мегапаскалів і подовження приблизно 12% після попереднього нагрівання бета-полем при 900 градусів і охолодження в печі з наступним відпалом.
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%).
Запит про ціну
Електронна пошта:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
