Principalele tratamente termice aplicate aliajelor pe baza de titan

Principalele tratamente termice aplicate aliajelor pe baza de titan

Semifabricatele si piesele din aliaje de titan sunt supuse operatiilor de tratament termic in copul obtinerii structurii dorite,proprietatilor tehnologice sau de exploatare necesare.Tipul tratamentului termic utilizat depinde de natura aliajului respectiv a semifabricatului si de cerintele de proprietati necesare pentru a raspunde solicitarilor la care sunt supuse in serviciul produselor din titan si aliaje de titan.

Detensionarea

In cazul aliajelor de titan se aplica dupa deformare la rece sau sudare la temperaturi cuprinse intre 500 - 700 ^oC urmata de racire in aer sau in argon.Uneori detensionarea poate fi inlocuita cu un alt tip de tratament.Durata de mentinere trebuie sa fie suficient de mare pentru indepartarea tensiunilor fara a produce o cantitate nedorita de precipitat,imbatranie pentru aliajele α+β sau β sau o recristalizare nedorita a aliajelor monofazice.Cu cat temperaturile de detensionare sunt mai mari cu atat ciclurile de tratament sunt mai lungi.

Recoaceri de temperaturi joase (fara recristalizare de faza)

Aceste tratamente sunt necesare pentru eliminarea tensiunilor interne,care apar dupa diferite operatii de deformare plastica si sudare.Temperaturile de recoacere sunt 700 - 900 ^oC in functie de tipul aliajului,racirea realizandu-se in aer.

Recoacerea

In aliajele α+β,stabilitatea termica este influentata de transformarile fazei β.La racirea de la temperatura de recoacere,faza β se poate transforma in faza intermediara ω.Recoacere de stabilizare evita formarea fazei ω si conduce la obinerea unei faze capabile de a rezista la o transformare generata de temperaturi ridicate de serviciu.Acest tratament de recoacere consta in racire lenta de la temperatura de recoacere 650850^oC pana la 500550^oC,urmata de racire in aer.

Recoacerea de recristalizare dupa deformare plastica la rece

Titanul si aliajele sale au tendinta de ecruisare prin deformare plastica la rece,deoarece limita de curgere creste mult mai repede decat rezistenta la rupere.Sunt necesare recoaceri de recristalizare repetate intre fazele de deformare la rece.Recoacerile de cristalizare se realizeaza in conditiile 550-700^oC pentru titan tehnic 630-750^oCpentru aliajele de titan.

Recoaceri simple

Tratamentele constau intr-o mentinere la o temperatura relativ ridicata in domeniul α sau α+β,urmata de racire relativ lenta pentru obtinerea unei structuri stabile.

Recoacerea la temperaturi ridicate (cu recristalizare de faza)

Este un tratament termic utilizat in deosebi la piesele forjate avand compozitia chimica diferita de cea standard ,in scopul realizarii tenacitatii maxime.Aliajul prelucrat prin deformare in domeniul α+β este brecopt in doua etape.In cazul aliajului Ti-6Al-4V,prima treapta este de 1h la 945^oC,urmata de racirea cuptorului la 760 ^oC,mentinerea in palier 2h urmata de racire in aer linistit.

Recoacerea dubla

Este un tratament termic utilizat pentru aliaje (α+β),in acelasi scop ca si recoacerea izoterma.La majoritatea aliajelor de titan regimul recoacerii duble este apropiat de cel al recoacerii izoterme,cu deosebirea ca dupa treapta superiara de recoacere,racirea se face in aer la 20 ^oC,dupa care urmeaza treapta inferioara de recoacere cu racire in aer la 20^oC.Acest tip de recoacere asigura caracteristici mecanice de rezistenta mai ridicate in comparatie cu recoacerea izoterma,dar si o scadere corespunzatoare a plasticitatii.

Recoacerea izoterma

Este un tratament utilizat in scopul stabilizarii si proprietatilor aliajelor.Recoacerea izoterma este folosita in principal pentru aliajele α+β care lucreaza la temperaturi ridicate si consta in incalzirea la temperaturi cu 20-100^oC sub temperatura de transformare polimorfa,mentinerea la aceasta temperatura pe o durata data si trecerea piesei sau semifabricatului intr-un cuptor cu 300-450 ^oC sub temperatura de transformare polimorfa,mentinerea la aceasta temperatura si racirea in aer.