Преглед на условията за доставка на титаниеви материали

С изключение на титанови отливки, всички кованититанови материалисе доставят в закалено състояние (М). Това е така, защото титаниевите материали се подлагат на различни методи на обработка по време на формоване, което води до различни вътрешни напрежения.
За да се гарантира, че титановият материал притежава достатъчна пластичност и пластичност и не развива дефекти като пукнатини по време на последваща обработка или деформация, кованите титаниеви материали се подлагат на термична обработка чрез отгряване преди доставка.

Температурата и продължителността на отгряване зависят главно от фактори като вида на титановия материал (чист титан или титанова сплав), метода на отгряване (т.е. отгряване за освобождаване на напрежението, отгряване чрез рекристализация и отгряване под вакуум) и целта на отгряването.

Промишлено отгряване за облекчаване на напрежението

Чистият титан обикновено се извършва при температура под температурата на прекристализация. Температурата на нагряване обикновено е между 500 и 600 градуса, а времето за нагряване варира в зависимост от дебелината на детайла. Времето за задържане при отгряване е приблизително 60 минути и обикновено се използва въздушно охлаждане. Целта на това отгряване е да елиминира вътрешните напрежения в материала, да подобри неговите механични свойства като пластичност и пластичност, да улесни формоването и обработката и да предотврати напукване и повреда, причинени от вътрешни напрежения по време на формоване и обработка.

Рекристализация отгряване

Също известно като пълно отгряване, се извършва при температура, по-висока от температурата на прекристализация на търговски чист титан, но 120-200 градуса по-ниска от температурата на фазова трансформация от фаза към фаза. Този процес води до финозърнеста микроструктура.
Температурата на рекристализация на отгряване за търговски чист титан обикновено е между 680 и 700 градуса (пълната температура на отгряване за TC4 е 700-800 градуса). Времето за нагряване зависи от дебелината на детайла, а времето за задържане е приблизително 60 минути. Обикновено се използва въздушно охлаждане.

Основната цел на тази обработка на отгряване е да се усъвършенстват металните зърна, подобрявайки пластичността, пластичността и издръжливостта на материала. Въпреки че границите на опън и провлачване намаляват донякъде, това води до по-добри общи механични свойства, улесняване на обработката и оформяне и предотвратяване на напукване и счупване.

Вакуумно отгряване

Когато титановите материали изискват изключително ниско съдържание на водород или когато съдържанието на водород надвишава допустимите нива, тъй като водородът в титана няма положителни ефекти и е силно вреден, причинявайки водородна крехкост.
За да се отстрани водородът и да се предотврати повърхностното окисляване на титановия материал, тази обработка трябва да се извърши във вакуумна пещ. Разтворимостта на водорода в търговски чист титан е много ниска, съществува главно под формата на съединението TiH2, което е стабилно само под 300 градуса.
Чрез нагряване на търговски чист титан във вакуумна пещ до температурата на вакуумно отгряване, съдържанието на водород в титана може да бъде намалено до под 0,01%. Температурата, времето за нагряване и времето на задържане за вакуумно отгряване са основно същите като при прекристализацията. Методът на охлаждане обикновено включва бавно охлаждане в пещта до подходяща температура, последвано от охлаждане извън пещта. Степента на вакуум трябва да бъде не по-малка от 5 × 10⁻⁴ mmHg. Освен постигането на отстраняване на водорода, вакуумното отгряване постига и другите цели на прекристализацията отгряване.