[ Pobierz całość w formacie PDF ]
fazie ². WÅ‚asnoÅ›ci mechaniczne stopów tej grupy od iloÅ›ci i wÅ‚asnoÅ›ci fazy ². WiÄ™kszość sto-
pów ± + ² oprócz wymienionych pierwiastków zawiera jeszcze aluminium, które dobrze roz-
puszcza siÄ™ zarówno w tytanie ±, jak i w tytanie ². W takim przypadku wÅ‚asnoÅ›ci stopu sÄ…
wypadkowÄ… wÅ‚asnoÅ›ci obu faz. Zatem stopy ± + ² można podzielić na dwie podgrupy:
a) stopy zawierajÄ…ce tylko pierwiastki stabilizujÄ…ce fazÄ™ ²,
b) stopy zawierajÄ…ce pierwiastki stabilizujÄ…ce fazÄ™ ² i aluminium.
Stopy ± + ² zawierajÄ…ce aluminium cechujÄ… wysokie wskazniki wÅ‚asnoÅ›ci mechanicznych.
WytrzymaÅ‚ość zmÄ™czeniowa i udarność stopów ± + ² zawierajÄ…cych aluminium sÄ… mniej wiÄ™-
cej takie same, jak stopów bez aluminium, wytrzymałość na pełzanie nieco wyższa. Ponadto
stopy ± + ² zawierajÄ…ce aluminium cechuje mniejsza gÄ™stość, lepsza obrabialność skrawa-
niem i niższa temperatura przemiany martenzytycznej.
WytrzymaÅ‚ość wiÄ™kszoÅ›ci stopów ± + ² może być dodatkowo podwyższona przez odpo-
wiednią obróbkę cieplną, składającą się z:
·ð przechÅ‚odzenia
·ð starzenia.
Pierwszy proces polega na nagrzaniu do temperatury istnienia stabilnej fazy ² lub nieco poni-
żej (tzn. do obszaru dwufazowego ± + ², ale w pobliżu jego górnej granicy), wygrzaniu w tej
temperaturze i nastÄ™pnie szybkim ochÅ‚odzeniu. W wyniku otrzymuje siÄ™ bÄ…dz fazÄ™ ² w stanie
nierównowagi, bÄ…dz mieszaninÄ™ faz ± + ², w której faza ² jest także w stanie nierównowagi.
W żadnym przypadku nie wolno jednak dopuścić do przemiany martenzytycznej i wydziele-
nia siÄ™ fazy ±'. Proces starzenia polega na nagrzaniu do temperatury 450 ÷ 600°C, zależnie od
składu chemicznego obrabianego stopu. Czas wygrzewania i sposób chłodzenia (powietrze,
woda) również zależą od składników stopu. W czasie starzenia następuje częściowy rozkład
nietrwaÅ‚ej fazy ² na ± + ². Bez wzglÄ™du na pierwotnÄ… strukturÄ™ stopu podlegajÄ…cego starzeniu
(² czy ± + ²), wÅ‚asnoÅ›ci mechaniczne po starzeniu zależą od postaci wydzieleÅ„ fazy ± powsta-
jÄ…cej w wyniku rozkÅ‚adu fazy ² oraz od iloÅ›ciowego stosunku faz ± i ² .
Przechłodzenie i starzenie zwykle powodują spadek wskazników własności plastycznych,
natomiast wytrzymałość wzrasta o około 35% w stosunku do wytrzymałości stopów w stanie
wyżarzonym. Stopy ± + ² podlegajÄ… również wyżarzaniu rekrystalizujÄ…cemu i odprężajÄ…cemu,
podobnie jak stopy ±.
Spawalność stopów ± + ² jest zależna przede wszystkim od procentowej zawartoÅ›ci pier-
wiastków stabilizujÄ…cych fazÄ™ ². Przy zawartoÅ›ci do 3% stopy ± + ² sÄ… mniej czuÅ‚e na szyb-
kość chłodzenia po spawaniu i wykonane z nich złącza spawane mają zadowalające własności
mechaniczne. Jeśli jednak zawartość pierwiastków stopowych (bez aluminium) przekracza
3%, złącza bezpośrednio po spawaniu są kruche i wymagają odpowiedniej obróbki cieplnej.
Stopy ².
TrzeciÄ… grupÄ™ stopów tytanu stanowiÄ… jednofazowe stopy ², które można uzyskać bÄ…dz
przez odpowiedniÄ… zawartość pierwiastków stabilizujÄ…cych fazÄ™ ², bÄ…dz przez przechÅ‚adzanie
z obszaru stabilnej fazy ² w wyższych temperaturach, przy stężeniach skÅ‚adnika stopowego
niższych od stanu równowagi. Praktycznie wykorzystuje się drugą metodę, otrzymując jednak
stopy ² o strukturze niestabilnej. Stopy ² cechuje bardzo wysoka wytrzymaÅ‚ość, zwÅ‚aszcza po
obróbce cieplnej. Na przykład, stop Ti-13V-llCr-3Al w stanie wyżarzonym wykazuje wy-
trzymałość na rozciąganie Rm = 930 MPa, w stanie przechłodzonym i starzonym
Rm = 1275 MPa, a po walcowaniu na zimno i starzeniu Rm = 1750 MPa, co czyni go metalem
o najwyższej wytrzymałości właściwej ze wszystkich tworzyw konstrukcyjnych (gęstość sto-
pu wynosi 4,85 g/cm3). Stopy ² sÄ… spawalne zarówno w stanie wyżarzonym, jak i starzonym.
Również ich obróbka skrawaniem nie przedstawia większych trudności.
Bibliografia:
1. A. Ciszewski, T. Radomski, A. Szummer, Materiałoznawstwo, Warszawa 2009
[ Pobierz całość w formacie PDF ]