Новости
14/ 01/ 16
Мы заморозили цены на титановый прокат

Мы оставили  цены на титановый прокат на прежнем уровне: титановые поковки и титановые кованые круги из титана ПТ3В, ВТ6 и ВТ1-0.

 

27/ 03/ 15
Титановые прутки по ОСТу

Компания Титан-Н  выпускает стратегически важную продукцию из титана высокого качества, соответствующую всем нормативам с предварительной и конечной механической обработкой в короткие сроки по очень привлекательной цене. Прутки кованые титановые из сплата пт3В, ВО1-0, ВТ3-1, ВТ14, ВТ5-1, 3М, ВТ6.

Термическая обработка титана

Термическая обработка титана

Механические свойства титана в большей степени определяются присутствующими в нем фазами, чем составом сплава. Легирующие элементы частично замещают атомы титана в решетке и тем самым изменяют его свойства. В действительности же содержание той или иной фазы в сплаве в большей мере зависит от циклов нагревания и охлаждения, чем от такого замещения атомов. Большинство легирующих добавок стабилизирует объемно-центрированную в-фазу и понижает температуру превращения до такой степени, что при комнатной температуре сплавы представляют смесь фаз а и в.
а-фаза, кристаллизующаяся в гексагональной решетке, сравнительно мягка, вязка и пластична, тогда как в-фаза обладает большими твердостью и прочностью, но меньшей пластичностью. Таким образом, изменяя относительное содержание этих фаз, можно изменять механические свойства сплава. Для этого пользуются закалкой, отпуском, непрерывным охлаждением, изотермическим превращением, гомогенизацией и старением.
Закалка. При быстром охлаждении в воде или в соляном растворе из в-области (минимальная температура которой зависит от состава сплава) тенденция к образованию а-фазы подавляется, что ведет к сохранению в-фазы. Однако сплавы с определенным составом претерпевают при закалке специфическое мартенситное превращение, механизм которого не вполне ясен. Образование подобной структуры, состоящей из так называемой а'-фазы, приводит к некоторому искажению решетки, в результате чего материал становится по сравнению с а-фазой более твердым и вязким, упрочняется и лучше противостоит усталости.
Отпуск. Если титановый сплав закалить с высокой температуры и затем, нагрев его до температуры ниже в-превращения, выдержать при этой температуре определенное время и быстро охладить опять, то такая операция будет называться отпуском. Отпуск характеризуется тремя факторами: фазовым составом сплава, продолжительностью и температурой отпуска. Если исходная структура содержит а'-фазу, то при отпуске наблюдаются изменения двоякого рода: а'-фаза превращается в а-фазу, и зерна а-фазы с течением времени становятся зубчатыми по форме. В результате этого твердость и прочность уменьшаются, а пластичность и ударная вязкость повышаются.
Однако структуры, состоящие из смеси фаз а и в, этому правилу не подчиняются: первичная а-фаза остается неизменной, а в-фаза распадается с образованием а-фазы. При низких температурах происходит дополнительное образование а-фазы, вследствие чего низкая температура отпуска ведет к более значительному уменьшению прочности и твердости и большему повышению пластичности, чем при высокотемпературном отпуске той же продолжительности. Это особенно заметно наблюдается в том случае, когда материал перед отпуском подвергается горячей обработке при температурах (a+в) -области. Однако этот процесс зависит от времени, так что материалу можно сообщить по сути дела одинаковые свойства как путем длительного отпуска при низких температурах, так и путем кратковременного отпуска при высоких температурах.
Гомогенизация и старение. Если титановый сплав закалить из в-области или из верхней части (а+в)-области и затем нагреть вновь до температур (а+в)-области, то принято говорить, что этот сплав подвергся гомогенизации и старению. Подобная обработка титановых сплавов приводит к тем же результатам, что и отпуск, если не считать того, что исходная структура в этом случае состоит преимущественно из в-фазы. Кратковременное старение обеспечивает максимальную твердость, обусловленную образованием в'-фазы. При более длительном старении эта в'-фаза распадается с выделением а-фазы, что приводит к снижению твердости и повышению пластичности.
Изотермическое превращение. При охлаждении сплава из в-области до температур (а+в)-области и выдержке при них в течение определенного времени с последующим быстрым охлаждением до комнатной температуры происходит изотермическое превращение с выделением а-фазы из в-фазы. При высоких температурах а-фаза выделяется сначала по границам зерен в-фазы, а затем и внутри них самих. Если эту обработку проводить при температурах несколько ниже температуры превращения, то сначала вследствие образования в'-фазы получается весьма высокая твердость. Если же продолжительность выдержки увеличить, то твердость и прочность материала снижаются, а его пластичность и вязкость возрастают. При более низких температурах происходит постепенное повышение твердости и хрупкости, причем при длительных выдержках можно достичь более высокой твердости, чем при кратковременной высокотемпературной термообработке. Однако при достаточно большой выдержке в случае низкого отпуска вследствие повышенного содержания а-фазы достигается лучшая пластичность за счет прочности.
Непрерывное охлаждение. Непрерывное охлаждение представляет собой понижение температуры сплава из в-области с любой скоростью без остановок или повторных нагревов. Уже рассматривавшаяся выше закалка представляет собой особый вид непрерывного охлаждения. Скорость охлаждения определяет продолжительность прохождения интервала превращения. Высокие скорости охлаждения подавляют образование а-фазы и способствуют более или менее полному сохранению в-фазы, что приводит к получению сравнительно твердого материала. Несколько меньшие скорости охлаждения дают значительно более твердый и хрупкий материал со структурой в'-фазы. Малые скорости охлаждения приводят к образованию двухфазной структуры. Чем меньше скорость охлаждения, тем больше образуется а-фазы, что сопровождается повышением пластичности и вязкости с одновременным снижением твердости. Хотя может показаться, что одинаковые свойства достижимы термообработкой различных видов за счет выбора температуры и продолжительности операций, в действительности же существуют некоторые режимы термической обработки для определенных составов сплавов, дающие оптимальные свойства готового продукта.
Когда от материала требуется высокая твердость, его следует подвергать такой термообработке, которая обеспечивает достижение вершины кривой на диаграмме. Наивысшая твердость всего образца лучше всего получается закалкой малолегированного сплава (область слева от вершины кривой) с последующим низкотемпературным отпуском, обеспечивающим достижение вершины кривой. Этот способ позволяет значительно изменять состав сплава благодаря возможности выбора температуры отпуска. Если продолжительность отпуска сделать больше требующейся для получения максимальной твердости, то можно получить материал с достаточно высокой твердостью и известной пластичностью, т. е. структуру, лежащую после отпуска справа от вершины кривой.
Когда важно получить вязкий материал, то следует взять низколегированный сплав (область справа на диаграмме) и подвергнуть его закалке с температуры несколько ниже линии в-превращения. Такая обработка дает низкий предел текучести, но обеспечивает высокое сопротивление удару. Предел текучести этих сплавов можно несколько повысить, если их обработать до закалки в горячем состоянии в (a+в) области.
Наибольшее применение получил материал с умеренной прочностью, но хорошими пластичностью и вязкостью. Эти свойства наилучшим образом достигаются при применении сплавов, которые в результате закалки ложатся на правой ветви кривой недалеко от пика максимальной твердости. Окончательные свойства сплава зависят от того, насколько далеко вправо от вершины кривой переместился сплав при термообработке. Хорошие свойства материалу придают умеренные скорости охлаждения, достигаемые охлаждением на воздухе. Изотермическое превращение при низких температурах дает такие же результаты; продолжительность выдержки определяет степень понижения прочности и повышения вязкости. Гомогенизация с последующим старением также повышает вязкость за счет снижения прочности. Указывают, что горячая обработка давлением и гомогенизация в (а+в) области позволят еще больше улучшить механические свойства сплавов.
Характер термообработки можно выбирать по своему усмотрению, однако продолжительность операции и температура будут в этом случае определяться составом сплава. Термообработке не поддаются только нелегированный титан и его двойные сплавы с алюминием.