المعالجة الحرارية للتيتانيوم وسبائك التيتانيوم (2)

(تابع)

أنواع السبائك واستجابتها للمعالجة الحرارية

تعتمد استجابة التيتانيوم وسبائك التيتانيوم للمعالجة الحرارية على تكوين المعدن وتأثيرات عناصر السبائك على التحول البلوري للتيتانيوم. بالإضافة إلى ذلك، لا تنطبق جميع دورات المعالجة الحرارية على جميع سبائك التيتانيوم، لأن السبائك المختلفة مصممة لأغراض مختلفة.
بناءً على أنواع وكميات عناصر صناعة السبائك التي تحتوي عليها، يتم تصنيف سبائك التيتانيوم على أنها سبائك أو قريبة أو - أو. يمكن تخفيف الإجهاد وتصلب سبائك التيتانيوم ألفا وشبه ألفا، ولكن لا يمكن تطوير قوة عالية في هذه السبائك عن طريق أي نوع من المعالجة الحرارية (مثل التقادم بعد معالجة بيتا بالمحلول والتبريد).
تتمتع سبائك ألفا، وشبه ألفا، وألفا بيتا، وبيتا الأساسية باستجابات للمعالجة الحرارية تتوافق مع البنية المجهرية (المراحل والتوزيع) التي يمكن إنتاجها، والتي تعتمد على التركيب الكيميائي.

ألفا، شبه ألفا: نظرًا لأن سبائك ألفا تخضع لقليل من تغير الطور، فلا يمكن معالجة بنيتها المجهرية كثيرًا عن طريق المعالجة الحرارية. وبالتالي، لا يمكن تطوير قوة عالية في سبائك ألفا عن طريق المعالجة الحرارية. ومع ذلك، فإن بعض السبائك القريبة من ألفا، مثل Ti-8Al-1Mo-1V، يمكن معالجتها بالمحلول وتعتيقها لتطوير قوة أعلى. يمكن تخفيف الإجهاد وتصلب كل من سبائك التيتانيوم ألفا وشبه ألفا.

ألفا بيتا: تشكل سبائك ألفا بيتا أكبر فئة من سبائك التيتانيوم. يمكن تغيير البنى المجهرية بشكل كبير عن طريق العمل (التزوير) و/أو معالجتها بالحرارة أسفل أو فوق نقل بيتا. يمكن التلاعب بتركيبات وأحجام وتوزيعات الأطوار في هذه السبائك ثنائية الطور ضمن حدود معينة. ونتيجة لذلك، يمكن تقوية سبائك ألفا بيتا عن طريق المعالجة الحرارية، ويتم استخدام معالجة المحلول بالإضافة إلى التقادم لإنتاج أقصى قدر من القوة. يمكن أيضًا تطبيق معالجات حرارية أخرى، بما في ذلك تخفيف الإجهاد، على هذه السبائك.

سبائك بيتا: في سبائك بيتا التجارية (المستقرة للغاية)، يمكن الجمع بين علاجات تخفيف الضغط والشيخوخة. كما يمكن أن تكون عمليات التلدين ومعالجة المحاليل عمليات متطابقة.

فيما يتعلق بتأثيراتها على التحول المتآصل، يتم تصنيف عناصر صناعة السبائك في التيتانيوم كمثبتات أو مثبتات. تعمل مثبتات ألفا، مثل الأكسجين والألومنيوم، على رفع درجة حرارة التحول. يعتبر النيتروجين والكربون أيضًا من عوامل التثبيت، ولكن عادةً لا يتم إضافة هذه العناصر عمدًا في تركيب السبائك. تعمل مثبتات بيتا، مثل المنغنيز والكروم والحديد والموليبدينوم والفاناديوم والنيوبيوم، على خفض درجة حرارة التحول، وقد تؤدي، اعتمادًا على الكمية المضافة، إلى الاحتفاظ ببعض الطور في درجة حرارة الغرفة.
سبائك Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr وTi-6Al-2Sn{{7} }Zr-6Mo مصممة للقوة في المقاطع الثقيلة.
سبائك Ti- 6Al-2Sn-4Zr-2Mo وTi-6Al-5Zr-0.5Mo{{8 }}.2Si لمقاومة الزحف.
سبائك Ti-6Al-2Nb-1 Ta-1Mo وTi-6Al-4V، لمقاومة التآكل الناتج عن الإجهاد في المحاليل الملحية المائية ولصلابة الكسر العالية.
سبائك Ti-5Al-2.5Sn وTi-2.5Cu لقابلية اللحام
سبائك Ti-6Al-6V-2Sn، Ti-6Al-4V وTi-10V-2Fe{{ 7}}Al للقوة العالية في درجات الحرارة المنخفضة إلى المتوسطة.