Tratamiento térmico de aleación de titanio

Tratamiento térmico de aleación de titanio

Aleación de titanio es favorecido por la gente por su excelente temperatura ambiente y propiedades mecánicas de alta temperatura, excelente resistencia a la corrosión y alta resistencia. Se ha convertido en un material estructural importante en las industrias aeronáutica y aeroespacial. El tratamiento térmico de la aleación de titanio puede aumentar significativamente la resistencia de la aleación para que pueda obtener un rendimiento integral de alta resistencia y buena plasticidad.

Tratamiento térmico de aleación de titanio

El tratamiento térmico de la aleación de titanio juega principalmente un papel en el ajuste de la estructura

La estructura de la aleación de titanio está determinada por la deformación térmica, y el tratamiento térmico principalmente solo juega un papel de ajuste. Por ejemplo, el tratamiento térmico solo puede ajustar la relación de la fase α y la fase β obtenida por deformación térmica, y la estructura de la hoja producida por el sobrecalentamiento no puede cambiarse a una estructura de estado dual mediante el tratamiento térmico.

El tratamiento térmico de la aleación de titanio está limitado por la composición de la fase de la aleación

La mayoría de las aleaciones de titanio de tipo β estables y de tipo cercano a α (excepto por un número muy pequeño, como la aleación de Ti-2Cu) no se pueden fortalecer mediante tratamiento térmico, y solo α + Las aleaciones de titanio de tipo β pueden reforzarse mediante tratamiento térmico.

La temperatura y el tiempo de calentamiento deben controlarse estrictamente

Cuando la aleación de titanio se calienta por encima de la temperatura de transformación β, los granos de cristal crecen rápidamente. En el enfriamiento posterior, la fase α se nuclea y crece en el límite del grano primero, y crece hacia el interior del grano.

El tamaño de grano del cristal β obtenido después del tratamiento térmico en la zona β es relativamente grande, que generalmente puede alcanzar el grado que es visible a simple vista. Además, el método de tratamiento térmico no puede eliminar la estructura de grano grueso de la aleación de titanio, y la deformación por forjado debe usarse para cambiar la estructura.

Por lo tanto, cuando se calienta antes de la forja o el tratamiento térmico en la zona β, la temperatura y el tiempo de calentamiento deben controlarse estrictamente para evitar el crecimiento excesivo de granos.

Prevenir la formación de fragilización

Las aleaciones de titanio se combinan fácilmente con oxígeno, nitrógeno, etc. a altas temperaturas, formando una capa de fragilidad rica en oxígeno en la superficie. Por lo tanto, las piezas forjadas generalmente deben tratarse térmicamente en una atmósfera microoxidante. Para algunas piezas forjadas cuyas superficies ya no se procesan, como las cuchillas forjadas con precisión del motor, generalmente se debe usar un tratamiento térmico al vacío para evitar la oxidación de la superficie.

Controla la absorción de hidrógeno

Las aleaciones de titanio tienden a absorber hidrógeno a altas temperaturas. Por lo tanto, los hornos eléctricos deben usarse tanto como sea posible cuando se calienta o se realiza un tratamiento térmico antes de la forja de la aleación de titanio. Si se debe utilizar un horno de aceite o de gas, el gas del horno debe oxidarse ligeramente.

Para algunas piezas importantes, especialmente las piezas forjadas de paredes delgadas, la temperatura y el tiempo deben controlarse estrictamente durante el molido químico para evitar una absorción excesiva de hidrógeno.

Preste atención al control de la velocidad de calentamiento y enfriamiento

La conductividad térmica de la aleación de titanio es baja. Cuando se enfría después del tratamiento térmico, la sección delgada de la forja se enfría más rápido que la sección gruesa, lo que provoca la microestructura desigual.

En algunos casos, debido a la excesiva diferencia de temperatura en la sección de la aleación de titanio que se forja durante el proceso de calentamiento-enfriamiento, se puede generar una tensión residual excesiva, lo que resulta en alabeo y deformación de la pieza de trabajo.

En el pasado, cuando el lingote de aleación de titanio con poca plasticidad se calentaba antes de forjarlo, la tensión térmica interna era demasiado grande, lo que provocaba que el lingote se fracturara. Por lo tanto, se recomienda adoptar el método de calentamiento segmentado para minimizar el estrés térmico dentro del lingote o palanquilla.

En resumen, el uso correcto y razonable del proceso de tratamiento térmico de aleación de titanio es de gran importancia para evitar la falla de las piezas de aleación de titanio.

Conclusión

Gracias por leer nuestro artículo y esperamos que pueda ayudarlo a comprender mejor el tratamiento térmico de la aleación de titanio. Si quieres saber más sobre el titanio y aleaciones de titanio, nos gustaría aconsejarle que visite Advanced Refractory Metals ( BRAZO ) para obtener más información.

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