Топлинна обработка на TC4 (Ti-6Al-4V)
TC4 (Ti-6Al-4V) е широко използвана титанова сплав с отлични механични свойства като висока якост, висока якост и устойчивост на корозия. TC4 се използва широко в космическите, морските и биомедицинските приложения поради уникалните си свойства. При извършване на топлинна обработка на TC4 трябва да се вземе предвид въздействието на топлинната обработка върху неговата микроструктура, механични свойства и устойчивост на корозия.
Топлинната обработка на TC4 включва отгряване, обработка с разтвор, обработка със стареене и обработка за облекчаване на напрежението. Отгряването се извършва, за да се елиминира остатъчното напрежение и да се подобри пластичността на TC4. Третирането с разтвор хомогенизира микроструктурата на TC4 чрез разтваряне на втората фаза и образуване на еднофазна матрица. Лечението със стареене е да утаи фазата на втората фаза, като по този начин повишава силата на TC4. Третирането за облекчаване на напрежението е да елиминира остатъчното напрежение, генерирано по време на термична обработка или механична обработка.
Процесът на отгряване се състои в нагряване на TC4 до температура между 650 градуса и 850 градуса за 1 до 2 часа и след това охлаждане в пещта или въздушно охлаждане. Процесът на отгряване омекотява материала, повишава неговата пластичност и намалява остатъчните напрежения.
Една от най-критичните стъпки на термична обработка за TC4 е обработката с разтвор. TC4 се нагрява до температури от 900 градуса до 950 градуса за до четири часа и след това се охлажда с вода. Обработката с разтвор постига еднофазна алфа матрица, като по този начин се повишава здравината и пластичността на материала.
Обработката на стареене се извършва при температура, варираща от 450 градуса до 550 градуса за максимум 24 часа. Процесът на стареене утаява бета фаза, като по този начин повишава здравината на материала. Силата на TC4 се увеличава с около 20 процента след лечение на стареене.
Лечението за облекчаване на стреса се извършва при температури между 500 градуса и 650 градуса за до 2 часа. Процесът на облекчаване на напрежението елиминира остатъчните напрежения, генерирани по време на топлинна обработка или механична обработка, като по този начин повишава устойчивостта на умора на материала.
Трябва да се отбележи, че топлинната обработка на TC4 е сложен процес, включващ отгряване, обработка с разтвор, стареене, обработка за облекчаване на напрежението и т.н. Процесът на топлинна обработка може значително да повлияе на микроструктурата, механичните свойства и устойчивостта на корозия на TC4. Ето защо е много важно да изберете подходящия процес на топлинна обработка според приложението на TC4. С правилната термична обработка TC4 може да постигне отлични механични свойства и устойчивост на корозия, което го прави идеален материал за космически, морски и биомедицински приложения.
