Термическая обработка TC4 (Ti-6Al-4V)

   TC4 (Ti-6Al-4V) — широко используемый титановый сплав с превосходными механическими свойствами, такими как высокая прочность, высокая ударная вязкость и коррозионная стойкость. TC4 широко используется в аэрокосмической, морской и биомедицинской промышленности благодаря своим уникальным свойствам. При проведении термообработки ТС4 необходимо учитывать влияние термообработки на его микроструктуру, механические свойства и коррозионную стойкость.

Термическая обработка TC4 включает отжиг, обработку раствором, старение и обработку для снятия напряжений. Отжиг проводится для устранения остаточных напряжений и улучшения пластичности TC4. Обработка раствором гомогенизирует микроструктуру TC4 за счет растворения второй фазы и образования однофазной матрицы. Обработка старением направлена ​​на осаждение второй фазы, тем самым повышая прочность TC4. Обработка для снятия напряжений заключается в устранении остаточных напряжений, возникающих при термической или механической обработке.

Процесс отжига заключается в нагревании TC4 до температуры от 650 до 850 градусов в течение 1–2 часов, а затем охлаждении в печи или на воздухе. Процесс отжига размягчает материал, повышает его пластичность, снижает остаточные напряжения.

Одним из наиболее важных этапов термообработки TC4 является обработка раствором. TC4 нагревается до температуры от 900 до 950 градусов в течение четырех часов, а затем закаливается водой. Обработка раствором позволяет получить однофазную альфа-матрицу, тем самым повышая прочность и пластичность материала.

Обработка старением проводится при температуре от 450 до 550 градусов в течение максимум 24 часов. В процессе старения выделяется бета-фаза, тем самым повышая прочность материала. После старения прочность TC4 увеличивается примерно на 20 процентов.

Обработка для снятия напряжения проводится при температуре от 500 до 650 градусов в течение 2 часов. Процесс снятия напряжений устраняет остаточные напряжения, возникающие во время термообработки или механической обработки, тем самым повышая усталостную прочность материала.

Следует отметить, что термообработка ТС4 представляет собой сложный процесс, включающий отжиг, обработку на раствор, старение, обработку для снятия напряжений и т. д. Процесс термообработки может существенно повлиять на микроструктуру, механические свойства и коррозионную стойкость ТС4. Поэтому очень важно выбрать соответствующий процесс термообработки в соответствии с применением TC4. При правильной термообработке TC4 может достичь превосходных механических свойств и коррозионной стойкости, что делает его идеальным материалом для аэрокосмической, морской и биомедицинской промышленности.