Hợp kim titan beta chứa tỷ lệ các nguyên tố ổn định beta cao nhất, làm suy yếu liên kết mạng tinh thể và giảm mô đun đàn hồi (có thể thấp tới 45 GPa). Đặc tính này làm cho hợp kim titan beta đặc biệt hấp dẫn đối với các ứng dụng cấy ghép y sinh. Những phần tử này cũng có thể bảo toàn hoàn toàn pha beta ở nhiệt độ-cao khi được làm lạnh nhanh chóng (chẳng hạn như làm nguội bằng nước) đến nhiệt độ phòng. Quá trình xử lý lão hóa tiếp theo có thể tạo ra các pha alpha nhỏ (và các pha siêu bền khác) trong nền pha beta, do đó mang lại hiệu quả tăng cường. Độ bền kéo cuối cùng của hợp kim titan beta lão hóa có thể cao hơn đáng kể so với hợp kim titan alpha và alpha+beta, do đó chúng chiếm một vị trí đặc biệt trong ứng dụng tổng thể của hợp kim titan trong ngành công nghiệp máy bay, đặc biệt là trong lĩnh vực các bộ phận chịu tải-chính. Ví dụ: Ti-5Al-2Sn-2Zr-4Mo-4Cr (Ti-17) có cường độ chảy 1000-1200 MPa và chủ yếu được sử dụng làm đĩa quạt cường độ cao trong động cơ máy bay.
Ngược lại, cường độ năng suất ở nhiệt độ phòng của Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C) có thể đạt tới 1500 MPa, ứng dụng trong lò xo máy bay, ốc vít và vỏ chịu áp. 3 Các nghiên cứu hiện tại về hợp kim titan loại - chủ yếu tập trung vào Ti-6Al-2Sn-4Zr-6Mo (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-5V-5Mo-3Cr (Ti-5553) và các hệ hợp kim như Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr (Beta-C). Độ bền kéo cuối cùng (UTS) của gần như tất cả các hợp kim titan beta được sản xuất phụ gia ở trạng thái lắng đọng đều dưới 1000 MPa trong khi có độ giãn dài rất tốt Lớn hơn hoặc bằng 15%.
Xử lý nhiệt sau khi sản xuất bồi đắp có thể làm thay đổi đáng kể đặc tính kéo (đặc biệt là độ bền kéo) của hợp kim titan -. Bất kể nhiệt độ xử lý dung dịch cao hơn hay thấp hơn điểm chuyển pha, kết hợp với xử lý lão hóa, độ bền hợp kim (cường độ năng suất YS và độ bền kéo cuối cùng UTS) có thể được cải thiện đáng kể và giá trị độ bền của nó có thể vượt xa giá trị cường độ của hợp kim Ti-6Al-4V sản xuất phụ gia.
Hợp kim lắng đọng năng lượng định hướng bằng laser (L-DED) Ti-55531 được xử lý bằng dung dịch rắn và lão hóa trong vùng pha có độ bền kéo tối đa là 1352 megapascal và tổng độ giãn dài là 5,9%. Hợp kim Beta-C nấu chảy bột bằng laser (L-PBF) có thể đạt được độ bền kéo (UTS) trên 1600 megapascal và độ giãn dài đồng đều khoảng 5% thông qua xử lý lão hóa trực tiếp, hiện là giá trị độ bền cao nhất được báo cáo cho sản xuất bồi đắp hợp kim titan.
Tuy nhiên, dung dịch rắn+lão hóa và xử lý lão hóa trực tiếp thường dẫn đến giảm độ dẻo: ví dụ: độ giãn dài của L-PBF Ti-55531 sau khi xử lý dung dịch rắn+lão hóa nhỏ hơn 2%. Để đạt được mục tiêu này, các nhà nghiên cứu đã phát triển quy trình ủ ba lần (dung dịch rắn trong vùng pha và dung dịch rắn+lão hóa trong vùng pha / hai-) trong L-DED Ti-55531, giúp tăng tổng độ giãn dài từ 5,9% ở trạng thái lão hóa dung dịch rắn lên 8,5%. Nghiên cứu về L-PBF Ti-55511 và L-PBF Ti-17 đã chỉ ra rằng việc tăng nhiệt độ lão hóa có thể cải thiện độ dẻo (từ vết nứt giòn trước khi chảy dẻo ở lão hóa 450 độ đến độ giãn dài khoảng 8% ở lão hóa 650 độ). Ngoài ra, L-DED Ti-55511 có thể đạt được UTS khoảng 1100 megapascal và độ giãn dài khoảng 12% sau khi trải qua quá trình xử lý gia nhiệt trước trường beta ở 900 độ và làm nguội lò, sau đó là ủ.
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%).
Yêu cầu báo giá
E-mail:bjcxtitanium@gmail.com
Whatsapp:+8613571718779
