1. A Ti-6Al-4V (5. fokozatú titánötvözet) szállítási feltételei
Lágyított (Recrystallization Heat, O State)
Ez a GR.5 legszélesebb körben használt ellátási feltétele. Az izzítási folyamat jellemzően az ötvözet 700–760 fokos (1292–1400 F) hevítéséből áll 1–4 órán keresztül, majd levegő- vagy kemencehűtéssel. A feszültségmentesítéshez (alacsonyabb-hőmérsékletű változat) az anyagot 530–620 fokra (986–1148 °F) melegítik, és lehűlés előtt tartják, ami elsősorban a maradék feszültségeket csökkenti anélkül, hogy jelentősen megváltoztatná az alap mikroszerkezetét. A teljesen lágyított állapot homogén, egyenirányú + mikroszerkezetet hoz létre, kiegyensúlyozott hajlékonysággal, szívóssággal és mérsékelt szilárdsággal.
Oldat lágyított és öregített (STA, oldatos hőkezelt + csapadékkal keményített)
Ez a feltétel két kulcsfontosságú lépésből áll: először az ötvözet felmelegítése a -transus feletti hőmérsékletre (jellemzően 900–950 fok /1652–1742 °F, a teljes -fázis alatti rész, hogy megtartson bizonyos -fázisokat) és a tartás, hogy egységes + mátrix alakuljon ki, ezt követi a gyors lehűtés (vízzel vagy levegővel) szupertabletta létrehozása érdekében. -fázis (és bizonyos esetekben martenzites ' fázis). Másodszor, az alacsonyabb hőmérsékleten (480–550 fok /896–1022 °F) 4–8 órán át tartó öregedés lehetővé teszi finom -fázisú csapadékok képződését a -mátrixon belül. Az STA eljárás bimodális vagy lamellás + mikrostruktúrát eredményez, jelentősen növelve a szakító- és kifáradási szilárdságot a hajlékonyság és a törési szívósság enyhe csökkenése rovására.
Kiégetve
Az általános alkalmazásoknál kevésbé gyakori, hogy a lágyítás magában foglalja a GR.5 felmelegítését a -transzus hőmérséklete fölé (≈995 fok /1823 °F) és a tartást, hogy a mikrostruktúra teljesen -fázissá alakuljon át, majd szabályozott sebességgel hűtik (kemencés hűtés a lassú hűtés, léghűtés a gyorsabb hűtés érdekében). Ez durva lamelláris (Widmanstätten) + szerkezetet eredményez, amely növeli a kúszás ellenállását és a magas hőmérsékleti stabilitást, de csökkenti a szobahőmérséklet rugalmasságát és az ütésállóságot. Főleg magas hőmérsékleten (legfeljebb 400 fok /752 °F) működő alkatrészekhez használják, alacsony kifáradási terhelés mellett.A-kovácsolt/-hengerelt (marási felület)
Ezek nem -hőkezelt-ellátási állapotok, amelyek megtartják a melegmegmunkálás (kovácsolás vagy hengerlés) során kialakult mikrostruktúrát. Az as-kovácsolt állapot jellemzően deformált + szerkezetű, irányított szemcseáramlással, ami nagy szilárdságot, de alacsonyabb tulajdonságokat biztosít az alkatrészen. Az as-hengerelt állapot (lapokhoz/lemezekhez) lapított, megnyúlt -fázisú mikroszerkezettel rendelkezik, jobb felületi minőséggel és egyenletes vastagsággal, amely alkalmas a végső hőkezelés előtti előzetes alakítási műveletekre.
2. Alkalmazási forgatókönyvek különböző ellátási feltételekhez
Lágyított állapot
Repülőgép: A repülőgépváz szerkezeti elemei (szárnybordák, törzsvázak, futómű-tartók), rögzítőelemek és hidraulikus rendszer csövei. Kiegyensúlyozott flexibilitása és szívóssága megakadályozza a törékeny meghibásodást dinamikus repülési terhelés mellett, míg mérsékelt szilárdsága megfelel a repülőgépváz tömeg{1}}megtakarítási követelményeinek.
Orvosi eszközök: Ortopédiai implantátumok (csípő- és térdprotézisek, csontlemezek/csavarok) és fogászati implantátumok. A lágyított állapot kiváló biokompatibilitása, korrózióállósága (testnedvekben) és flexibilitása biztosítja az implantátum hosszú élettartamát, és csökkenti a törés kockázatát a műtéti beültetés és a hosszú távú{1}}használat során.
Ipari: Vegyipari berendezések (hőcserélők, szeleptestek, csövek) korrozív közegekhez (kloridok, savak). Az izzított mikroszerkezet nagy korrózióállósága és hajlékonysága lehetővé teszi, hogy repedés nélkül ellenálljon a ciklikus hő- és kémiai igénybevételeknek.
Autóipar: Kipufogórendszer-alkatrészek (elosztók, turbófeltöltő házak) és nagy{0}}teljesítményű felfüggesztési részek, ahol egyensúlyban van az erő, a hőállóság és a súlycsökkentés.
Oldat lágyított és öregített (STA) állapot
Repülőgép: Kritikus motorelemek (turbinalapátok, kompresszortárcsák, hajtókarok) és futómű támasztékok. Az STA állapot nagy szakítószilárdsága (akár 1100 MPa vs
Védelem: Páncélozás, rakétaalkatrészek és lőfegyvercsövek. Megnövelt szilárdsága és keménysége ballisztikai védelmet és szerkezeti integritást biztosít nagy-feszültség,-erős ütési körülmények között.
Nagy{0}}teljesítményű ipari: Fúrólyuk olaj- és gázszerszámai (fúróperselyek, kútfej alkatrészek) és repülőgép-kötőelemek. Az STA feltétel nagy-nyomással, magas-hőmérsékletű (HPHT) környezetekkel és a fáradási hibákkal szembeni ellenállása miatt ideális mély-kútfúráshoz és kritikus szerkezeti csatlakozásokhoz.
Lágyított állapot
Repülőgép: 350–400 fokon (662–752 °F) működő motorházak és kipufogófúvókák, ahol a kúszásállóság és a méretstabilitás magasabb hőmérsékleten elsőbbséget élvez a szobahőmérsékleti rugalmassággal szemben.
Áramtermelés: Turbina-alkatrészek geotermikus erőművekhez, ahol a magas-hőmérsékletű, korrozív gőznek fokozott magas-hőmérsékletű teljesítményre van szükség.
A-kovácsolt /-hengerelt állapotban
Köztes gyártás: Elő-formázott nyersdarabok egyedi-megmunkált alkatrészekhez (pl. repülőgép-kovácsolások, ipari szeleptestek), amelyek végső hőkezelésen esnek át a célzott tulajdonságok elérése érdekében. Az as-hengerelt állapotot a lemezgyártáshoz (hajlítás, sajtolás) is használják a gyártás előzetes szakaszaiban, mivel munka-edzett mikroszerkezete kellő alakíthatóságot biztosít az izzítás előtt.
Alacsony-költségű, nem{1}}kritikus alkalmazások: Mezőgazdasági gépalkatrészek és tengeri hardver, ahol nem szükséges a szigorú tulajdoni egységesség, és a hőkezelés kihagyásából származó költségmegtakarítás előtérbe kerül.
