A titánötvözetek elve

A titánötvözetek titánból és egyéb elemekből álló ötvözetek. A titán két allotróp formában létezik: a -titán szorosan-tömött, hatszögletű szerkezete 882 fok alatt van, és a -titán, amelynek test-köbös szerkezete 882 fok felett van.

Az ötvözőelemek a fázisátalakulási hőmérsékletre gyakorolt ​​hatásuk alapján három kategóriába sorolhatók:

① A fázist stabilizáló és a fázisátalakítási hőmérsékletet növelő elemeket -stabilizáló elemeknek nevezzük, beleértve az alumíniumot, a szenet, az oxigént és a nitrogént. Az alumínium a titánötvözetek fő ötvözőeleme, amely jelentősen javítja az ötvözet szilárdságát szoba- és magas hőmérsékleten egyaránt, csökkenti a fajsúlyát és növeli a rugalmassági modulusát.

② A fázist stabilizáló és a fázistranszformációs hőmérsékletet csökkentő elemeket -stabilizáló elemeknek nevezzük, amelyek tovább oszthatók izomorf és eutektoid típusokra. Az előbbiek közé tartozik a molibdén, nióbium és vanádium; ez utóbbiak közé tartozik a króm, a mangán, a réz, a vas és a szilícium.

③ Azokat az elemeket, amelyek csekély hatással vannak a fázistranszformációs hőmérsékletre, semleges elemeknek nevezzük, beleértve a cirkóniumot és az ónt is.

A titánötvözetek fő szennyeződései az oxigén, a nitrogén, a szén és a hidrogén. Az oxigén és a nitrogén nagymértékben oldódik a fázisban, jelentősen erősítve a titánötvözeteket, de csökkentve azok plaszticitását. A titán oxigén- és nitrogéntartalmát általában 0,15–0,2%, illetve 0,04–0,05% alattinak határozzák meg. A hidrogénnek nagyon kicsi az oldhatósága a fázisban; A titánötvözetek túlzott hidrogénoldódása hidrideket képez, ami törékennyé teszi az ötvözetet. A titánötvözetek hidrogéntartalmát általában 0,015% alá szabályozzák. A hidrogén feloldódása a titánban reverzibilis, és vákuum lágyítással eltávolítható.