Beta-titanium-legering indeholder den højeste andel af beta-stabiliserende elementer, som svækker gitterbindingen og reducerer elasticitetsmodulet (som kan være så lavt som 45 GPa). Denne egenskab gør beta-titanium-legering særligt attraktiv til biomedicinske implantatapplikationer. Disse elementer kan også fuldstændigt bevare betafasen med høj-temperatur, når de afkøles hurtigt (såsom vandstandsning) til stuetemperatur. Efterfølgende ældningsbehandling kan udfælde små alfafaser (og andre metastabile faser) i betafasematrixen og derved give en styrkende effekt. Den ultimative trækstyrke af forældede beta titanlegeringer kan være betydeligt højere end alfa- og alfa+beta titanlegeringer, og derfor indtager de en særlig position i den overordnede anvendelse af titanlegeringer i flyindustrien, især inden for nøglelastbærende komponenter. For eksempel har Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17) en flydespænding på 1000-1200 MPa og bruges hovedsageligt som en højstyrke blæserskive i flymotorer.
I modsætning hertil kan rumtemperaturens flydestyrke for koldvalsede og ældede Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C) nærme sig 1500 MPa, udlånsapplikation i flyfjedre, fastgørelseselementer og trykskaller. 3 Aktuelle undersøgelser af -type titanium-6-6 legeringer er hovedsageligt på Ti-n-6 legeringer. (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-5Mo-5V-1Cr-1Fe (Ti-55511), Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-1Zr (Ti-55531),Ti-5Al-5Mo-5V-5) og systemer som alle Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C). Den ultimative trækstyrke (UTS) af næsten alle additivfremstillede beta-titaniumlegeringer i deres aflejrede tilstand er under 1000 MPa, mens den tilbyder en meget god forlængelse på mere end eller lig med 15%.
Varmebehandling efter additiv fremstilling kan væsentligt ændre trækegenskaberne (især trækstyrken) af - titanlegeringer. Uanset om opløsningsbehandlingstemperaturen er over eller under faseovergangspunktet, kombineret med ældningsbehandling, kan legeringsstyrken (flydestyrke YS og ultimativ trækstyrke UTS) forbedres betydeligt, og dens styrkeværdi kan langt overstige værdien for additiv fremstilling af Ti-6Al-4V legering.
Den laserstyrede energiaflejring (L-DED) Ti-55531-legering behandlet med fast opløsning og ældning i faseområdet har en ultimativ trækstyrke på 1352 megapascal og en total forlængelse på 5,9 %. Laserpulverlejesmeltning (L-PBF) Beta-C-legering kan opnå en trækstyrke (UTS) på over 1600 megapascal og en ensartet forlængelse på omkring 5 % gennem direkte ældningsbehandling, hvilket i øjeblikket er den højeste styrkeværdi, der er rapporteret for additiv fremstilling af titanlegeringer.
Fast opløsning+ældning og direkte ældningsbehandling fører dog normalt til et fald i plasticitet: for eksempel er forlængelsen af L-PBF Ti-55531 efter behandling med fast opløsning+ældning mindre end 2 %. Til dette formål udviklede forskere en tredobbelt udglødningsproces (fast opløsning i faseregionen og fast opløsning+ældning i /to-faseregionen) i L-DED Ti-55531, som øgede den totale forlængelse fra 5,9 % i den faste opløsnings ældningstilstand til 8,5 %. Forskning på L-PBF Ti-55511 og L-PBF Ti-17 har vist, at forøgelse af ældningstemperaturen kan forbedre plasticiteten (fra skørt brud før udbytte ved 450 graders ældning til ca. 8 % forlængelse ved 650 graders ældning). Derudover kan L-DED Ti-55511 opnå en UTS på ca. 1100 megapascal og en forlængelse på ca. 12% efter at have gennemgået beta-feltforvarmningsbehandling ved 900 grader og ovnkøling efterfulgt af udglødning.
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%).
Anmod om et tilbud
E-mail:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
