β-Titanlegierungen
β-Titanlegierungen umfassen die Titanlegierung Ti-5Al-5Mo-5V-3Cr-0,5Fe, die Titanlegierung Ti-5Ta-1,8Nb, die Titanlegierung Ti-3Al-8V-6Cr-4Mo-4Zr, die Titanlegierung Ti-4,5Sn-6Zr-11,5Mo, Ti-8Mo-8V-2Fe-3Al-Titanlegierung, Ti-30Nb-1Mo-4Sn-Titanlegierung, Ti-15Mo-Titanlegierung, TiNbTaZr-Titanlegierung und Ti-13V-11Cr-3Al-Titanlegierung usw.
TRUER Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr-Pulver:
TRUER TiNb-Pulver:
Morphologie von Truer β-Titanlegierungspulver:
β-Titanlegierungen weisen eine ausgezeichnete Biokompatibilität und hervorragende mechanische Eigenschaften auf und spielen daher in der Luft- und Raumfahrt sowie bei medizinischen Geräten eine unverzichtbare Rolle.
Aber wie können wir β-Titanlegierungen herstellen, die eine hohe Festigkeit aufweisen und gleichzeitig ein gutes Verformungsverhalten und eine gute Plastizität beibehalten?
Die Technologie der Verformungswärmebehandlung ist die Schlüsseltechnologie zur Lösung dieses Problems.
Die Verformungswärmebehandlung ist weit mehr als eine einfache Kombination aus plastischer Verformung und Wärmebehandlung. Es handelt sich um einen präzise gesteuerten Prozess, der darauf ausgelegt ist, die beiden Verfestigungsmechanismen miteinander “reagieren” zu lassen, wodurch ein Synergieeffekt entsteht. Die Kernlogik entfaltet sich in drei Schlüsselphasen:
a. Lösungsbehandlung im β-Phasenbereich:
Die β-Titanlegierung wird zunächst bei einer bestimmten hohen Temperatur wärmebehandelt. Durch die Steuerung der Abkühlungsgeschwindigkeit können Forscher den Volumenanteil, die Größe und die Verteilung der primären α-Phase individuell anpassen.
b. Plastische Verformung:
Verfahren wie Kaltwalzen werden angewendet, um die primäre α-Phase aufzubrechen und die β-Körner zu verfeinern, während gleichzeitig eine hohe Dichte an Versetzungen und Unterkorngrenzen eingeführt wird.
c. Abschließende Alterungsbehandlung:
Die zuvor entstandenen Versetzungen und anderen Gitterfehler dienen als bevorzugte Stellen für die Keimbildung der sekundären α-Phase. Dies führt zu einer feinen, dispergierten α-Phase, wodurch die Festigkeit der Legierung erheblich gesteigert wird.
Eine feinere α-Phase erhöht jedoch die Härte, verringert jedoch häufig die Duktilität. Daher ist die Feinabstimmung der Wärmebehandlungsparameter zur Ausbalancierung der Größe, des Volumenanteils und der Verteilung der Ausscheidungen der Schlüssel zum Erreichen eines optimalen Verhältnisses zwischen Festigkeit und Duktilität.
Nach der Verformung werden die Körner verfeinert und die Versetzungen nehmen zu, wodurch ausreichend Keimbildungsstellen für die α-Phase entstehen und sowohl die Streckgrenze als auch die Bruchfestigkeit stark ansteigen.
Während Alterungsprozessen fungieren Korngrenzen, Phasengrenzen und Versetzungen innerhalb von Materialien als “Energiehochländer” und bieten zwei entscheidende Bedingungen für die Bildung von Ausscheidungsphasen.
