TC4 (Ti-6Al-4V) kuumtöötlus
TC4 (Ti-6Al-4V) on laialdaselt kasutatav titaanisulam, millel on suurepärased mehaanilised omadused, nagu kõrge tugevus, kõrge sitkus ja korrosioonikindlus. TC4 kasutatakse selle ainulaadsete omaduste tõttu laialdaselt kosmose-, mere- ja biomeditsiinilistes rakendustes. TC4 kuumtöötlemisel tuleb arvestada kuumtöötluse mõju selle mikrostruktuurile, mehaanilistele omadustele ja korrosioonikindlusele.
TC4 kuumtöötlus hõlmab lõõmutamist, lahustamist, vananemisravi ja stressi leevendavat ravi. Lõõmutamine toimub jääkpinge kõrvaldamiseks ja TC4 elastsuse parandamiseks. Lahusega töötlemine homogeniseerib TC4 mikrostruktuuri, lahustades teise faasi ja moodustades ühefaasilise maatriksi. Vananemistöötluse eesmärk on sadestada teise faasi faas, suurendades seeläbi TC4 tugevust. Stressi leevendamise ravi on kuumtöötluse või mehaanilise töötlemise käigus tekkiva jääkpinge kõrvaldamine.
Lõõmutamisprotsess seisneb TC4 kuumutamises 1–2 tunni jooksul temperatuurini 650–850 kraadi ja seejärel ahju jahutamiseks või õhkjahutamiseks. Lõõmutusprotsess pehmendab materjali, suurendab selle elastsust ja vähendab jääkpingeid.
Üks TC4 kõige kriitilisemaid kuumtöötlusetappe on lahuse töötlemine. TC4 kuumutatakse temperatuurini 900 kuni 950 kraadi kuni neli tundi ja seejärel kustutatakse veega. Lahuse töötlemisel saavutatakse ühefaasiline alfamaatriks, suurendades seeläbi materjali sitkust ja elastsust.
Vananemistöötlus viiakse läbi temperatuuril vahemikus 450 kraadi kuni 550 kraadi maksimaalselt 24 tundi. Vananemisprotsess sadestab beetafaasi, suurendades seeläbi materjali tugevust. TC4 tugevus suureneb pärast vananemisravi umbes 20 protsenti.
Stressimaandusravi viiakse läbi temperatuuril vahemikus 500-650 kraadi kuni 2 tundi. Pinge vähendamise protsess kõrvaldab kuumtöötlemisel või mehaanilisel töötlemisel tekkivad jääkpinged, suurendades seeläbi materjali väsimuskindlust.
Tuleb märkida, et TC4 kuumtöötlemine on keeruline protsess, mis hõlmab lõõmutamist, lahusega töötlemist, vanandamist, pingeid vähendavat töötlemist jne. Kuumtöötlusprotsess võib oluliselt mõjutada TC4 mikrostruktuuri, mehaanilisi omadusi ja korrosioonikindlust. Seetõttu on väga oluline valida sobiv kuumtöötlusprotsess vastavalt TC4 rakendusele. Õige kuumtöötlusega võib TC4 saavutada suurepärased mehaanilised omadused ja korrosioonikindlus, muutes selle ideaalseks materjaliks kosmose-, mere- ja biomeditsiiniliste rakenduste jaoks.
