Proces žarenja za leguru titana Gr38

Legura titana, kao lagani konstrukcijski materijal, ima izvrsnu sveobuhvatnu izvedbu, nisku gustoću, visoku specifičnu čvrstoću, dobru čvrstoću na zamor i otpornost na širenje pukotine, izvrsnu otpornost na koroziju, dobru izvedbu zavarivanja itd., tako da ima sve širu mogućnost primjene u zrakoplovne, zrakoplovne, automobilske, brodogradnje, energetike i drugih industrija. Gr.38 legura titana nova je legura titana razvijen od strane ATI Technologies u SAD-u, koji se može koristiti za zamjenu najčešćeg medija- Nominalni sastav legure titana Gr.38 je Ti-4Al-2.5V-1.5Fe -0.25O, što je vrsta + -tipa legure titana visoke čvrstoće. U usporedbi s legurom TC4, legura Gr.38 koristi željezo umjesto skupljeg vanadija kao stabilizirajući element, a njezina je čvrstoća usporediva s onom legure TC4, a istezanje joj je usporedivo ili malo veće, ali za razliku od nje, sposobna je vruće i hladne obrade, a mogu se izraditi u tanke listove, kolute, trake, precizne vruće vučene trake, deb. ploča, bešavnih cijevi, kao i odljevaka i konstruiranih proizvoda. S obzirom na Gr.38 legura titana ima izvrsnu superplastičnu izvedbu oblikovanja i otpornost na zamor otvorenih rupa, ali također može biti zavarivanje trenjem uz miješanje, njezina upotreba je vrlo široka, prilično prikladna za zamjenu čelika, aluminija, kompozitnih materijala, čistog titana i drugih legura titana, posebno u zrakoplovnom i vojnom obrambenom sustavu ima vrlo široku primjenu. Trenutačno postoji vrlo malo istraživačkih izvješća o ovoj leguri, stoga su istraživači proučavali učinak različitih režima žarenja malih šipki Gr.38 legure titana na mikrostrukturu, mehanička svojstva i vlačnu morfologiju loma.

Glavne sirovine koje se koriste u pripremi legure titana Gr.38 su titanska spužva i dodani elementi legure, a dodani elementi legure su legura aluminija i vanadija, zrna aluminija, željezni čavli i titanov dioksid. Nakon procesa miješanja i pripreme elektrode, konačno, ingot od Φ440 mm je pripremljen dvama vakuumskim taljenjem pomoću vakuumske samopotrošnje elektrolučne peći. Točka faznog prijelaza Gr.38 legure titana izmjerena je na 970±5 stupnjeva pomoću metalografije na povišenoj temperaturi. Ingot od Φ440 mm kovan je 8 puta paljenja i konačno vruće valjan na šipku od Φ20 mm u valjanom stanju. Sustav žarenja je hlađenje peći, hlađenje vodom i hlađenje zrakom nakon držanja na 830, 930, 950 i 1000 stupnjeva 1 sat.
75 mm dugačka ispitna šipka izrezana je iz gotove šipke kao uzorak mehaničkih svojstava, a 20 mm duga ispitna šipka izrezana je kao metalografski uzorak kako bi se kompletirao ispitni sadržaj nakon tretmana žarenjem. Sadržaj ispitivanja uglavnom je ispitivanje mikrostrukture, vlačnih svojstava na sobnoj temperaturi i vlačne morfologije loma pod različitim režimima žarenja. Rezultati ispitivanja su pokazali da:
(1) Nakon žarenja na 930~950 stupnjeva s izolacijom od 1 sata i zatim hlađenjem zrakom (ili vodenim hlađenjem), legura Gr.38 može postići visoku čvrstoću i dobru plastičnost, a opsežna mehanička svojstva su dobra.
(2) Legura Gr.38 s očuvanjem topline od 830 stupnjeva 1 sat nakon žarenja hlađenim zrakom, granica razvlačenja je niska, pogodna je za naknadnu obradu materijala
(3) Gr.38 legura materijal sobne temperature vlačna morfologija loma su saćaste karakteristike loma žilavosti, 1000 stupnjeva očuvanje topline 1 sat nakon žarenja, njegov lom na žilavost gnijezda je relativno mali i plitak, relativno je slaba plastičnost.