A titánötvözetek fejlett könnyű anyagok, amelyek nélkülözhetetlenek sok kritikus alkalmazáshoz. A titánipar alapja a - titánötvözetek, amelyeket ötvöző kiegészítések készítenek, amelyek stabilizálják a fázisokat. Munkánk a két legerősebb stabilizáló elem és megerősítő elem kihasználására összpontosít - titánötvözetek, oxigén és vas számára, amelyek könnyen bőségesek. Az oxigén ömlős hatása azonban, amelyet a kolloquálisan „a kriptonitnak a titánnak” neveznek, és a vas mikroszegációja akadályozta kombinációjukat az erős és gátló - titán - oxigén -iron ötvözetek kialakulásához. Itt integráljuk az ötvözet kialakítását az adalékanyag -gyártás (AM) folyamattervezésével, hogy bemutassuk a titán - oxigén -iron kompozíciók sorozatát, amelyek kiemelkedő szakító tulajdonságokat mutatnak. Különböző jellemzési technikákkal magyarázzuk ezen tulajdonságok atommértékű eredetét. Az oxigén és a vas bősége, valamint a folyamat egyszerűsége a nettó formájú vagy a nettó formájú gyártáshoz az AM által, ezek-a titán-oxigén-Iron ötvözetek vonzóvá teszik a különféle alkalmazások számára. Ezenkívül ígéretet nyújtanak az ipari szintű szivacs-titán vagy a szivacs titán-oxigén-IRAR, az ipari hulladéktermék ipari hulladéktermékének ipari szintű felhasználására. Jelentős az energiaigényes szivacs-termelés szén-dioxid-lábnyomának csökkentésére szolgáló gazdasági és környezeti potenciál.
A legtöbb ipari titán (TI) ötvözet mikroszerkezetekkel rendelkezik a TI két alapfázisán, a hatszögletű, szorosan csomagolt (HCP) és a testközpontú köbméter (BCC) alapján. A Ti - 6Al - 4V képviseli (a WT% -ot az egészben, hacsak nem jelöli meg), - A TI ötvözetek a TI -ipar gerincét tartalmazzák1,2. Képezhetnek mikroszerkezeteket, amelyek lamellárt tartalmaznak-közeli burgers orientációs kapcsolattal, egyenértékű és vagy gömb alakúak a-lamellák között. Ezen mikroszerkezetek mindegyikének érdemei és hátrányai vannak, és az ötvözeteket sokoldalúvá teszik a változatos ipari alkalmazásokhoz. Ezeknek a lamelláris - mikroszerkezetet általában alkalmazták.
Az o, mint a TI -fázisú stabilizátor, az o kérdése az, hogy a deformáció során a diszlokációkkal való szoros interakcióval való szoros hatása. Ezenkívül o megváltoztatja a fázis -egyensúlyt, elősegítve az öblítés kialakulását2-fázis (ti3Al). Ezek a korlátozások a következő empirikus tervezési szabályhoz vezettek az ipari ti ötvözetek számára: Al + 10 (O + C + 2 n) + 1/3SN + 1/6ZR< 9.0% . For Ti–6Al–4V, this design rule requires less than 0.12% O at 0.05% N and 0.08% C, which was relaxed to 0.13% O for Grade 23 Ti–6Al–4V and 0.20% O for Grade 5 Ti–6Al–4V. Following this rule, a lower Al content allows for a higher O content. Indeed, the latest industrial α–β Ti alloy ATI 425 (Ti–4.5Al–3V–1.8Fe–0.3O), allows 0.3% O maximum because of its lower Al content, for which the above empirical rule accepts a maximum of 0.31% O. If no Al is included, this rule allows a maximum of 0.72% O.
További lehetőségek léteznek -fázisú stabilizátorokhoz a TI -ben, a FE pedig a leghatékonyabb és olcsó. Ezenkívül a Fe a második legkönnyebb fázisú stabilizátor. Használatát azonban korlátozta a Fe -stabilizált -foltok képződése a rúd megszilárdulása során (akár centiméter méretig; 1. kiegészítő megjegyzés), amely jelentősen befolyásolhatja a mechanikai tulajdonságokat. Ezért a Fe használata általában körülbelül 2% -ra korlátozódik az ipari TI ötvözeteknél, mint például az ATI 425 és a TI - 10V - 2FE - 3AL.
