Overzicht van de leveringsconditie van titaniummaterialen

Behalve titaniumgietstukken, allemaal vervaardigdtitanium materialenworden in gegloeide toestand (M) geleverd. Dit komt omdat titaniummaterialen tijdens het vormen verschillende verwerkingsmethoden ondergaan, wat resulteert in variërende interne spanningen.
Om ervoor te zorgen dat het titaniummateriaal voldoende plasticiteit en ductiliteit bezit en geen defecten zoals scheuren ontwikkelt tijdens daaropvolgende bewerking of vervorming, worden bewerkte titaniummaterialen vóór levering onderworpen aan een gloeiwarmtebehandeling.

De gloeitemperatuur en -duur zijn voornamelijk afhankelijk van factoren zoals het type titaniummateriaal (puur titanium of titaniumlegering), de gloeimethode (dwz spanningsvrij gloeien, herkristallisatie-gloeien en vacuümgloeien) en het doel van het gloeien.

Spanningsarm gloeien van industriële

Zuiver titanium wordt in het algemeen uitgevoerd bij een temperatuur onder de herkristallisatietemperatuur. De verwarmingstemperatuur ligt doorgaans tussen 500 en 600 graden, en de verwarmingstijd varieert afhankelijk van de dikte van het werkstuk. De uitgloeitijd bedraagt ​​ongeveer 60 minuten, en gewoonlijk wordt luchtkoeling toegepast. Het doel van dit uitgloeien is het elimineren van interne spanningen in het materiaal, het verbeteren van de mechanische eigenschappen zoals plasticiteit en ductiliteit, het vergemakkelijken van vorming en verwerking, en het voorkomen van scheuren en schade veroorzaakt door interne spanningen tijdens het vormen en verwerken.

Herkristallisatie-gloeien

Ook bekend als volledig uitgloeien, wordt uitgevoerd bij een temperatuur hoger dan de herkristallisatietemperatuur van commercieel zuiver titanium, maar 120-200 graden lager dan de fasetransformatietemperatuur van de fase naar de fase. Dit proces resulteert in een fijnkorrelige microstructuur.
De herkristallisatie-ontlatingstemperatuur voor commercieel zuiver titanium ligt doorgaans tussen 680 en 700 graden (de volledige ontlatingstemperatuur voor TC4 is 700-800 graden). De verwarmingstijd is afhankelijk van de dikte van het werkstuk en de houdtijd bedraagt ​​ongeveer 60 minuten. Over het algemeen wordt gebruik gemaakt van luchtkoeling.

Het belangrijkste doel van deze gloeibehandeling is het verfijnen van de metaalkorrels, waardoor de plasticiteit, taaiheid en taaiheid van het materiaal worden verbeterd. Hoewel de trek- en vloeisterkte enigszins afnemen, resulteert dit in betere algemene mechanische eigenschappen, waardoor de verwerking en vormgeving wordt vergemakkelijkt en scheuren en breuken worden voorkomen.

Vacuümgloeien

Wanneer titaniummaterialen een extreem laag waterstofgehalte vereisen, of wanneer het waterstofgehalte acceptabele niveaus overschrijdt, omdat waterstof in titanium geen positieve effecten heeft en zeer schadelijk is, waardoor waterstofverbrossing ontstaat.
Om waterstof te verwijderen en oppervlakteoxidatie van het titaniummateriaal te voorkomen, moet deze behandeling in een vacuümoven worden uitgevoerd. De oplosbaarheid van waterstof in commercieel zuiver titanium is zeer laag en bestaat voornamelijk in de vorm van de TiH2-verbinding, die alleen stabiel is onder de 300 graden.
Door commercieel zuiver titanium in een vacuümoven te verwarmen tot de vacuümgloeitemperatuur, kan het waterstofgehalte in het titanium worden verlaagd tot minder dan 0,01%. De temperatuur, verwarmingstijd en houdtijd voor vacuümgloeien zijn in principe hetzelfde als voor herkristallisatiegloeien. De koelmethode omvat doorgaans langzaam afkoelen in de oven tot een geschikte temperatuur, gevolgd door afkoelen buiten de oven. De vacuümgraad mag niet minder zijn dan 5 × 10⁻⁴ mmHg. Naast het bereiken van waterstofverwijdering bereikt vacuümgloeien ook de andere doelstellingen van herkristallisatiegloeien.