I. Tổng quan về quá trình xử lý nhiệt của hợp kim titan
Hợp kim Titan trong quá trình xử lý, để cải thiện tính chất cơ học và cấu trúc vi mô của nó, thường cần thực hiện xử lý nhiệt. Quá trình xử lý nhiệt hợp kim Titan phổ biến chủ yếu bao gồm ủ căng thẳng, ủ hoàn toàn, xử lý giải pháp rắn và điều trị lão hóa.
1. Ủ giảm căng thẳng
Mục đích chính của việc giảm bớt căng thẳng là loại bỏ các ứng suất bên trong được tạo ra trong quá trình làm việc lạnh, biến dạng lạnh và hàn hợp kim titan. Quá trình này được sử dụng rộng rãi trong rèn nóng và lăn, đúc, xử lý biến dạng lạnh, cắt, cắt và hàn các vật liệu hợp kim titan sau quá trình. Việc lựa chọn nhiệt độ và thời gian ủ là rất quan trọng cho ảnh hưởng của việc giảm bớt căng thẳng, thường được thực hiện ở nhiệt độ kết tinh lại để loại bỏ các ứng suất bằng cách sử dụng quá trình phục hồi của vật liệu.
2. Hoàn thành ủ
Ủ hoàn toàn nhằm mục đích có được một tổ chức kết tinh lại và cải thiện tính dẻo của hợp kim titan, và do đó còn được gọi là ủ lại tinh thể. Hầu hết các hợp kim titan và + hợp kim Titan song công được sử dụng trong điều kiện ủ hoàn toàn. Đối với các hợp kim titan, nhiệt độ ủ thường là 120 đến 200 độ dưới điểm thay đổi pha để tránh hạt thô và không đủ độ dẻo. Quá trình ủ cho các hợp kim gần như titan và + Hợp kim Titan song công là phức tạp hơn, liên quan đến việc kết tinh lại và thay đổi trong các pha. Mặt khác, việc ủ hoàn toàn các hợp kim titan ổn định phụ, thường liên quan đến xử lý dung dịch rắn của các hợp kim.
3. Giải pháp rắn và phương pháp điều trị lão hóa
Mục đích của điều trị giải pháp rắn là để có được các pha có thể thay thế được độ tuổi như ′ martensite, ″ martensite hoặc các pha có thể thay thế. Các pha ổn định phụ này tạo ra các pha cân bằng nhỏ trong quá trình phân hủy, có thể tạo ra hiệu ứng tăng cường kết tủa và cải thiện độ cứng và sức mạnh của hợp kim titan. Nhiệt độ dung dịch rắn thường là 40-100 độ dưới điểm chuyển tiếp + / pha. Tăng cường lão hóa có ý nghĩa trong các hợp kim titan với hàm lượng các yếu tố ổn định cao, nhưng hiệu ứng yếu hơn trong các hợp kim gần và + hợp kim titan hai pha với hàm lượng nhỏ các yếu tố ổn định.
Thứ hai, việc tổ chức quá trình xử lý nhiệt hợp kim Titan
1. Thay đổi tổ chức trong quá trình sưởi ấm
Trong quá trình gia nhiệt, các hợp kim titan thường trải qua những thay đổi tinh thể, bao gồm cả sự biến đổi giữa -phase và -phase. Biến dạng lạnh của hợp kim titan cũng sẽ xảy ra trong quá trình phục hồi và kết tinh lại. Quá trình phục hồi loại bỏ các ứng suất bên trong loại II được tạo ra trong quá trình biến dạng thông qua sự di chuyển của vị trí tuyển dụng và trật khớp, trong khi quá trình kết tinh lại tạo ra các hạt cân bằng không bị biến dạng mới thay thế các hạt bị biến dạng và khôi phục độ dẻo của vật liệu.
2. Thay đổi tổ chức trong quá trình làm mát
Hợp kim Titan cũng trải qua những thay đổi của tổ chức trong quá trình làm mát. Khi làm mát chậm, -phase sẽ được chuyển thành -phase và cả hai duy trì mối quan hệ định hướng cụ thể. Mặt khác, làm mát nhanh chóng có thể hình thành các tổ chức như biến đổi pha martensitic, dập tắt pha, siêu bão hòa -phase và nhiệt độ cao -phase còn lại. Loại của các sản phẩm chuyển đổi này phụ thuộc vào nội dung của các yếu tố ổn định.
3. Chuyển đổi lão hóa
Pha có thể thay thế được tạo ra bằng cách làm mát nhanh được chuyển thành pha cân bằng trong quá trình lão hóa, kèm theo sự phân hủy của pha thay thế và sự phân hủy của siêu bão hòa -phase, v.v ... Đây là quá trình mà hợp kim titan có thể được xử lý và tăng cường nhiệt. Đây là lý do chính tại sao hợp kim titan có thể được tăng cường bằng cách xử lý nhiệt.
4. Chuyển đổi eutectic
Sự biến đổi eutectic của các hợp kim titan thường tồn tại trong các hợp kim với các yếu tố ổn định Titanium và Eutectic nhanh, thường dẫn đến giảm độ dẻo của vật liệu. Bằng cách điều trị bằng đường đẳng nhiệt, có thể có được một tổ chức phi Lamellar thuộc loại bainite để cải thiện các tính chất của vật liệu.
5. Biến đổi pha do căng thẳng
Có thể biến đổi -phase có thể được chuyển đổi thành martensite, bao gồm cả martensite lục giác và rhombohedral martensite ", dưới sự căng thẳng hoặc căng thẳng.
Tóm lại, quá trình xử lý nhiệt và chuyển đổi tổ chức của hợp kim titan có ý nghĩa lớn đối với việc cải thiện tính chất cơ học và cấu trúc vi mô của chúng. Các tính chất của hợp kim titan có thể được tối ưu hóa thông qua quá trình xử lý nhiệt hợp lý và lựa chọn tham số để đáp ứng nhu cầu của các trường ứng dụng khác nhau.
