Zoals we weten, Titanium is een zeer actief metaal en gemakkelijk vervuild door waterstof, zuurstof en koolstof, kan een van deze stoffen invloed hebben op de titanium legering, dus het is essentieel om het item te controleren van het materiaal, apparatuur, proces, test en onderhoud en ga zo maar door. Het proces van warmtebehandeling van titaan moet worden gedaan onder strenge controle, naast het gebruik van een vacuümoven met argon bescherming, moet titaan worden verwarmd in een oxiderende atmosfeer. Dit proces omvat nauwkeurige controles en moet de oxidelaag op het oppervlak van het werkstuk verwijderen. Redelijke legering en warmtebehandeling kunnen de eigenschappen van titaanlegeringen effectief verbeteren. Er zijn veel warmtebehandelingsmethoden, voor Grade5 titanium legering, worden gloeien, afschrikken veroudering en chemische warmtebehandeling vaak gebruikt.

Gloeien

Gloeien is de enige warmtebehandelingsmethode voor zuiver titanium en α titaniumlegering. Gloeien is geschikt voor alle soorten titaanlegeringen om spanningen te elimineren en de plasticiteit en stabiele microstructuur van de legering te verbeteren. Het gloeiproces wordt gebruikt voor verschillende titaanlegeringen. Het doel van gloeien is om de plasticiteit van het materiaal te verbeteren en de structuur te stabiliseren. Het proces kan in drie vormen worden uitgevoerd: spanningsarmgloeien, herkristallisatiegloeien en dubbelgloeien.

Gloeien gebeurt in een luchtoven, of gloeien in een inerte gasoven of vacuümoven als het oppervlak van de onderdelen verontreinigd moet worden. Tijdens het isothermisch gloeien moet een convertor of luchtkoeling worden gebruikt als de grootte van het onderdeel te groot is om een te grote microstructuur als gevolg van een te lage koelsnelheid te voorkomen. Bij het dubbelgloeien, moet luchtkoeling na de eerste verwarming, titanium onderdelen worden verspreid koeling, geforceerde luchtkoeling indien nodig om te voorkomen dat een te lage koelsnelheid invloed op de prestaties.

Gloeien van graad 5 titanium

Rang Titanium plaat/strip Titanium staaf/draden
Temperatuur Tijd/min Koeling Temperatuur Tijd Koeling
Rang 5 700℃-870℃ 15-60 Luchtkoeling 700℃-800℃ 60-120 Luchtkoeling

Opmerking: Luchtkoeling of langzamer koelen. Wanneer het dubbele gloeien, β overgangstemperatuur onder 15 ~ 30℃ voor 1 ~ 2h, luchtkoeling of snellere koeling, en vervolgens 705-760 ℃ voor 1 ~ 2h, luchtkoeling.

De controleparameters van de warmtebehandeling van een titaniumlegering zijn onder andere de temperatuur van de oplossing, de tijd van de oplossing, de koelmodus (blussen in water, blussen in olie, koelen in de oven) en de verouderingstemperatuur. Verschillende titaanlegeringen hebben verschillende gloeitemperaturen nodig. Als β gloeien of β oplossing warmtebehandeling nodig is, Gr.5 legering of andere α-β type legering moet ten minste 30min boven de β overgangstemperatuur van de partij onderdelen (30±15) ℃ worden gehouden en vervolgens in lucht of inert gas worden afgekoeld tot kamertemperatuur, niet toegestaan met ovenkoeling. Als afschrikken in water nodig is, moet het worden bewaard bij 730 ~ 760℃ gedurende 1 ~ 3 uur na het afschrikken in water voor het tweede gloeien.

Gloeien is de enige warmtebehandelingsmethode voor zuiver titanium en α titaniumlegering. Gloeien is geschikt voor alle soorten titaanlegeringen om spanningen te elimineren en de plasticiteit en stabiele microstructuur van de legering te verbeteren. Het gloeiproces wordt gebruikt voor verschillende titaanlegeringen. Het doel van gloeien is om de plasticiteit van het materiaal te verbeteren en de structuur te stabiliseren. Het proces kan in drie vormen worden uitgevoerd: spanningsarmgloeien, herkristallisatiegloeien en dubbelgloeien.

Gloeien gebeurt in een luchtoven, of gloeien in een inerte gasoven of vacuümoven als het oppervlak van de onderdelen verontreinigd moet worden. Tijdens het isothermisch gloeien moet een convertor of luchtkoeling worden gebruikt als de grootte van het onderdeel te groot is om een te grote microstructuur als gevolg van een te lage koelsnelheid te voorkomen. Bij het dubbelgloeien, moet luchtkoeling na de eerste verwarming, titanium onderdelen worden verspreid koeling, geforceerde luchtkoeling indien nodig om te voorkomen dat een te lage koelsnelheid invloed op de prestaties.

Gloeien van graad 5 titanium

Rang Titanium plaat/strip Titanium staaf/draden
Temperatuur Tijd/min Koeling Temperatuur Tijd Koeling
Rang 5 700℃-870℃ 15-60 Luchtkoeling 700℃-800℃ 60-120 Luchtkoeling

Opmerking: Luchtkoeling of langzamer koelen. Wanneer het dubbele gloeien, β overgangstemperatuur onder 15 ~ 30℃ voor 1 ~ 2h, luchtkoeling of snellere koeling, en vervolgens 705-760 ℃ voor 1 ~ 2h, luchtkoeling.

De controleparameters van de warmtebehandeling van een titaniumlegering omvatten de temperatuur van de oplossing, de tijd van de oplossing, de koelmodus (blussen in water, blussen in olie, koelen in de oven) en de verouderingstemperatuur. Verschillende titaanlegeringen vereisen verschillende gloeitemperaturen.Als β gloeien of β oplossing warmtebehandeling nodig is, moet Gr5 legering of andere α-β type legering ten minste 30min boven de β overgangstemperatuur van de partij onderdelen (30±15) ℃ worden gehouden en vervolgens worden afgekoeld tot kamertemperatuur in lucht of inert gas, niet toegestaan met ovenkoeling. Als afschrikken in water nodig is, moet het worden bewaard bij 730 ~ 760℃ gedurende 1 ~ 3 uur na het afschrikken in water voor het tweede gloeien.

Spanningsarmgloeien

Spanningsarm ontlaten van titanium verwarming en isolatie moet in overeenstemming zijn met de norm. Na isolatie worden de delen afgekoeld in lucht of inert gas of met de oven. De verwarmingstemperatuur van spanningsarmgloeien mag niet hoger zijn dan de verouderingstemperatuur of fase 2-gloeitemperatuur voor titaanlegeringen die met een oplossing zijn behandeld en verouderd of een dubbele gloeibehandeling hebben ondergaan.

De temperaturen die gebruikt worden voor spanningsarmgloeien zijn lager dan die voor herkristallisatie en de gloeitijd is over het algemeen korter dan voor herkristallisatie. Dit proces wordt uitgevoerd om restspanningen tijdens de fabricage te verminderen. Het proces produceert optimale combinaties van sterkte, vervormbaarheid en maatvastheid. Het kan worden gebruikt om de ongewenste restspanningen te verminderen tijdens latere bewerkingen, waaronder machinale bewerking en warmtebehandeling. Het is ideaal voor titaanlegeringen met twee fasen en kan ook hun weerstand tegen spanningscorrosie verbeteren. Maar als je een warmtebehandeling wilt vermijden, is deze methode niet aan te raden.

Dit proces kan worden uitgevoerd bij een temperatuur boven de bètatransustemperatuur (bètaovergang), het punt waarop de alfafase verdwijnt en de microstructuur verandert in een kubusachtige structuur. Deze methode wordt gebruikt om de mechanische eigenschappen te verbeteren van onderdelen van titaniumlegeringen die in complexe vormen moeten worden gebracht.

Spanningsarm gloeien van titanium graad 5

Legeringen Temperatuur Tijd/min
Rang 5 480℃ -650℃ 60-240

Opmerking: Het spanningsarmgloeien kan gelijktijdig worden voltooid bij 760 ~ 790℃ met heet vervormen.

Isothermische uitharding

Isothermisch gloeien geeft de beste plasticiteit en thermische stabiliteit. Het is een goede keuze voor titaanlegeringen met twee fasen die grote hoeveelheden b-gestabiliseerde elementen bevatten. Het proces vereist het verwarmen van de legering tot boven de herkristallisatietemperatuur en het overbrengen naar een oven met een lagere temperatuur. De warmte die tijdens dit proces behouden blijft, wordt overgebracht naar het oppervlak van de legering door luchtkoeling. Dit proces kan meerdere keren worden herhaald om het gewenste resultaat te bereiken.

Herkristallisatie Ontharden

Het herkristallisatiegloeien is een methode om de temperatuur van een specifiek type titaniumlegering aan te passen om basisspanningen te elimineren. Het doel van herkristallisatiegloeien is om de gewenste plasticiteit en sterkte-eigenschappen te bereiken. De temperatuur voor het herkristallisatiegloeien ligt meestal tussen 450 en 650℃.

Tijdens het trekgloeiproces treedt de herkristallisatie van een titaanlegering gelijktijdig op met een dislocatieverschuiving. Dit staat bekend als een dubbel vloeiverschijnsel. De gloeitemperatuur van 920℃ verhoogt de sterkte, terwijl de plasticiteit afneemt. Na herkristallisatie slaat een secundaire fase neer. Een langere gloeitijd is niet significant bij het bepalen van de uiteindelijke mechanische eigenschappen van titaanlegeringen.

Blussen van veroudering

Quenching veroudering is de belangrijkste manier van warmtebehandeling versterking van Ti6Al4V titanium legering, die fase transformatie gebruikt om versterking te produceren, ook bekend als versterking warmtebehandeling. Na oplossing behandeling, moet titanium legering onderdelen veroudering behandeling volgens de bepalingen (zie de onderstaande tabel). Na het verouderen, worden de onderdelen gekoeld in lucht of inert gas of met de oven.

Quench veroudering van Gr.5 titanium 

Rang Temperatuur Tijd/uur
Rang 5 480℃ -690℃ 2-8

Chemische warmtebehandeling

Chemische warmtebehandeling van titaniumlegering is voornamelijk om slijtvastheid, thermische stabiliteit en oppervlaktesterkte te verbeteren. Zoals we weten heeft een titaniumlegering een grote wrijvingscoëfficiënt en een slechte slijtvastheid (over het algemeen ongeveer 40% lager dan staal), en het contactoppervlak is gemakkelijk te hechten en veroorzaakt wrijvingscorrosie. Een titaniumlegering heeft een sterke weerstand tegen corrosie in een oxiderend medium, maar een slechte weerstand tegen corrosie in een reducerend medium (zoutzuur, zwavelzuur, enz.). Om deze eigenschappen te verbeteren, kunnen galvaniseren, spuiten en chemische warmtebehandeling, d.w.z. nitreren, oxygeneren en andere methoden worden gebruikt. Na nitreren is de hardheid van het nitreeroppervlak 2-4 keer hoger dan zonder nitreren, wat de slijtvastheid van de legering duidelijk kan verbeteren en de corrosieweerstand in een reducerend medium kan verhogen. De corrosieweerstand van de legering kan 7~9 keer worden verhoogd door oxygenatie, maar het nadeel is dat er enig verlies is van plasticiteit en vermoeiingssterkte.