Seperti yang kita ketahui, Titanium adalah logam yang sangat aktif dan mudah tercemar oleh hidrogen, oksigen dan karbon, salah satu dari zat-zat ini dapat mempengaruhi paduan titanium, sehingga sangat penting untuk mengontrol item dari bahan, peralatan, proses, pengujian dan pemeliharaan dan sebagainya. Proses perlakuan panas paduan titanium harus dilakukan di bawah kontrol yang ketat, selain menggunakan tungku vakum dengan perlindungan argon, paduan titanium harus dipanaskan dalam atmosfer pengoksidasi. Proses ini melibatkan kontrol yang tepat dan perlu menghilangkan lapisan oksida pada permukaan benda kerja. Paduan dan perlakuan panas yang wajar dapat secara efektif meningkatkan sifat-sifat paduan titanium. Ada banyak metode perlakuan panas, untuk paduan titanium Grade5, anil, penuaan pendinginan dan perlakuan panas kimia biasanya digunakan.

Anil

Anil adalah satu-satunya metode perlakuan panas untuk titanium murni dan paduan titanium α. Anil cocok untuk semua jenis paduan titanium untuk menghilangkan stres dan meningkatkan plastisitas paduan dan struktur mikro yang stabil. Proses anil digunakan untuk berbagai paduan titanium. Tujuan anil adalah untuk meningkatkan plastisitas material dan menstabilkan strukturnya. Proses ini dapat dilakukan dalam tiga bentuk: anil pelepas stres, anil rekristalisasi, dan anil ganda.

Anil dilakukan dalam tungku udara, atau anil dalam tungku gas inert atau tungku vakum jika ada persyaratan untuk kontaminasi permukaan komponen. Selama anil isotermal, konverter atau pendingin udara harus digunakan jika ukuran bagian terlalu besar untuk menghindari struktur mikro yang terlalu besar karena kecepatan pendinginan yang terlalu lambat. Saat anil ganda, pendinginan udara setelah pemanasan pertama, bagian titanium harus didispersikan pendinginan, pendinginan udara paksa jika perlu untuk menghindari kecepatan pendinginan yang terlalu lambat mempengaruhi kinerja.

Anil Titanium Kelas 5

Kelas Lembaran/strip titanium Batang/kabel titanium
Suhu Waktu / menit Pendinginan Suhu Waktu Pendinginan
Kelas 5 700℃-870℃ 15-60 Pendinginan udara 700℃-800℃ 60-120 Pendinginan udara

Catatan: Pendinginan udara atau pendinginan yang lebih lambat. Saat anil ganda, suhu transisi β di bawah 15 ~ 30 ℃ selama 1 ~ 2 jam, pendinginan udara atau pendinginan lebih cepat, dan kemudian 705-760 ℃ selama 1 ~ 2 jam, pendinginan udara.

Parameter kontrol perlakuan panas paduan titanium meliputi suhu larutan, waktu larutan, mode pendinginan (pendinginan air, pendinginan oli, pendinginan tungku), dan suhu penuaan. Paduan titanium yang berbeda memerlukan suhu anil yang berbeda. Jika β anil atau β perlakuan panas larutan diperlukan, Paduan Gr.5 atau paduan tipe α-β lainnya harus ditahan setidaknya selama 30 menit di atas suhu transisi β dari kumpulan bagian (30 ± 15) ℃, dan kemudian didinginkan hingga suhu kamar di udara atau gas inert, tidak diperbolehkan dengan pendinginan tungku. Jika pendinginan air diperlukan, itu harus disimpan pada suhu 730 ~ 760 ℃ selama 1 ~ 3 jam setelah pendinginan air sebelum anil kedua.

Anil adalah satu-satunya metode perlakuan panas untuk titanium murni dan paduan titanium α. Anil cocok untuk semua jenis paduan titanium untuk menghilangkan stres dan meningkatkan plastisitas paduan dan struktur mikro yang stabil. Proses anil digunakan untuk berbagai paduan titanium. Tujuan anil adalah untuk meningkatkan plastisitas material dan menstabilkan strukturnya. Proses ini dapat dilakukan dalam tiga bentuk: anil pelepas stres, anil rekristalisasi, dan anil ganda.

Anil dilakukan dalam tungku udara, atau anil dalam tungku gas inert atau tungku vakum jika ada persyaratan untuk kontaminasi permukaan komponen. Selama anil isotermal, konverter atau pendingin udara harus digunakan jika ukuran bagian terlalu besar untuk menghindari struktur mikro yang terlalu besar karena kecepatan pendinginan yang terlalu lambat. Saat anil ganda, pendinginan udara setelah pemanasan pertama, bagian titanium harus didispersikan pendinginan, pendinginan udara paksa jika perlu untuk menghindari kecepatan pendinginan yang terlalu lambat mempengaruhi kinerja.

Anil Titanium Kelas 5

Kelas Lembaran/strip titanium Batang/kabel titanium
Suhu Waktu / menit Pendinginan Suhu Waktu Pendinginan
Kelas 5 700℃-870℃ 15-60 Pendinginan udara 700℃-800℃ 60-120 Pendinginan udara

Catatan: Pendinginan udara atau pendinginan yang lebih lambat. Saat anil ganda, suhu transisi β di bawah 15 ~ 30 ℃ selama 1 ~ 2 jam, pendinginan udara atau pendinginan lebih cepat, dan kemudian 705-760 ℃ selama 1 ~ 2 jam, pendinginan udara.

Parameter kontrol perlakuan panas paduan titanium meliputi suhu larutan, waktu larutan, mode pendinginan (pendinginan air, pendinginan oli, pendinginan tungku), dan suhu penuaan. Paduan titanium yang berbeda memerlukan suhu anil yang berbeda, jika diperlukan perlakuan panas anil β atau larutan β, paduan Gr5 atau paduan tipe α-β lainnya harus ditahan setidaknya selama 30 menit di atas suhu transisi β dari kumpulan bagian (30 ± 15) ℃, dan kemudian didinginkan hingga suhu kamar di udara atau gas lembam, tidak diperbolehkan dengan pendinginan tungku. Jika pendinginan air diperlukan, itu harus disimpan pada suhu 730 ~ 760 ℃ selama 1 ~ 3 jam setelah pendinginan air sebelum anil kedua.

Anil Penghilang Stres

Tempering penghilang stres pada pemanasan dan insulasi titanium harus sesuai dengan standar. Setelah isolasi, bagian-bagiannya harus didinginkan di udara atau gas inert atau dengan tungku. Suhu pemanasan anil pelepas stres tidak boleh melebihi suhu penuaan atau suhu anil tahap 2 untuk paduan titanium yang telah diolah dengan larutan dan menua atau menjalani anil ganda.

Temperatur yang digunakan untuk anil penghilang tegangan lebih rendah daripada temperatur untuk rekristalisasi, dan waktu anil umumnya lebih pendek daripada rekristalisasi. Proses ini dilakukan untuk mengurangi tegangan sisa selama fabrikasi. Proses ini menghasilkan kombinasi kekuatan, keuletan, dan stabilitas dimensi yang optimal. Proses ini dapat digunakan untuk mengurangi tegangan sisa yang tidak diinginkan selama operasi selanjutnya, termasuk pemesinan dan perlakuan panas. Ini sangat ideal untuk paduan titanium fase ganda dan juga dapat meningkatkan ketahanannya terhadap korosi tegangan. Tetapi jika Anda ingin menghindari perlakuan panas, metode ini tidak disarankan untuk Anda.

Proses ini dapat dilakukan pada suhu di atas suhu transus beta (transisi beta), yang merupakan titik di mana fasa alfa menghilang dan struktur mikro bertransformasi menjadi struktur seperti kubus. Metode ini digunakan untuk meningkatkan sifat mekanis bagian paduan titanium yang perlu dibentuk menjadi bentuk yang kompleks.

Anil pelepas stres dari Titanium Kelas 5

Paduan Suhu Waktu / menit
Kelas 5 480℃ -650℃ 60-240

Catatan: Anil penghilang stres dapat diselesaikan secara bersamaan pada suhu 760 ~ 790 ℃ dengan pembentukan panas.

Anil Isotermal

Anil isotermal memberikan plastisitas dan stabilitas termal terbaik. Ini adalah pilihan yang baik untuk paduan titanium dua fase yang mengandung elemen b-stabil dalam jumlah tinggi. Proses ini membutuhkan pemanasan paduan di atas suhu rekristalisasi dan memindahkannya ke tungku bersuhu lebih rendah. Panas yang diawetkan selama proses ini ditransfer ke permukaan paduan melalui pendinginan udara. Proses ini dapat diulang beberapa kali untuk mencapai hasil yang diinginkan.

Rekristalisasi Anil

Proses anil rekristalisasi adalah metode penyesuaian suhu untuk jenis paduan titanium tertentu untuk menghilangkan tekanan dasar. Tujuan dari anil rekristalisasi adalah untuk mencapai plastisitas dan sifat kekuatan yang diinginkan. Suhu untuk anil rekristalisasi biasanya antara 450 dan 650 ℃.

Selama proses anil tarik, rekristalisasi paduan titanium terjadi secara bersamaan dengan slip dislokasi. Hal ini dikenal sebagai fenomena luluh ganda. Suhu anil 920 ℃ meningkatkan kekuatan, sekaligus mengurangi plastisitas. Setelah rekristalisasi, fase sekunder diendapkan. Waktu anil yang lama tidak signifikan dalam menentukan sifat mekanik akhir paduan titanium.

Memadamkan Penuaan

Penuaan pendinginan adalah cara utama penguatan perlakuan panas paduan titanium Ti6Al4V, yang menggunakan transformasi fasa untuk menghasilkan penguatan, juga dikenal sebagai penguatan perlakuan panas. Setelah perawatan solusi, bagian paduan titanium harus menjalani perawatan penuaan sesuai ketentuan (lihat tabel di bawah). Setelah penuaan, bagian-bagian tersebut didinginkan di udara atau gas inert atau dengan tungku.

Memadamkan penuaan titanium Gr.5 

Kelas Suhu Waktu / jam
Kelas 5 480℃ -690℃ 2-8

Perlakuan Panas Kimia

Perlakuan panas kimiawi dari paduan titanium terutama untuk meningkatkan ketahanan aus, stabilitas termal, dan kekuatan permukaan. Seperti yang kita ketahui, paduan titanium memiliki koefisien gesekan yang besar dan ketahanan aus yang buruk (umumnya sekitar 40% lebih rendah dari baja), dan permukaan kontaknya mudah terikat dan menyebabkan korosi gesekan. Paduan titanium memiliki ketahanan korosi yang kuat dalam media pengoksidasi, tetapi ketahanan korosi yang buruk dalam media pereduksi (asam klorida, asam sulfat, dll.). Untuk meningkatkan sifat-sifat ini, pelapisan listrik, penyemprotan dan perlakuan panas kimiawi, yaitu nitridasi, oksigenasi, dan metode lainnya dapat digunakan. Setelah nitridasi, kekerasan permukaan nitridasi 2-4 kali lebih tinggi dari pada tanpa nitridasi, yang jelas dapat meningkatkan ketahanan aus paduan dan meningkatkan ketahanan korosinya dalam media pereduksi. Ketahanan korosi paduan dapat ditingkatkan 7 ~ 9 kali lipat dengan oksigenasi, tetapi kerugiannya adalah hilangnya plastisitas dan kekuatan fatik.