Proces žíhania titánovej zliatiny Gr38

Zliatina titánu ako ľahký konštrukčný materiál má vynikajúci komplexný výkon, nízku hustotu, vysokú špecifickú pevnosť, dobrú únavovú pevnosť a odolnosť proti rozširovaniu trhlín, vynikajúcu odolnosť proti korózii, dobrý zvárací výkon atď., takže má čoraz širšie uplatnenie v letectvo, kozmonautika, automobilový priemysel, stavba lodí, energetika a iné odvetvia. Zliatina titánu Gr.38 je nová zliatina titánu vyvinutá spoločnosťou ATI Technologies v USA, ktorou je možné nahradiť najbežnejšie stredno- Menovité zloženie Gr.38 zliatina titánu je Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O, čo je druh + -typu vysokopevnej zliatiny titánu. V porovnaní so zliatinou TC4 zliatina Gr.38 využíva železo namiesto drahšieho vanádu ako stabilizačný prvok a jej pevnosť je porovnateľná so zliatinou TC4 a jej ťažnosť je porovnateľná alebo mierne vyššia, ale na rozdiel od nej je schopná spracovania za tepla aj za studena a možno z nich vyrobiť tenké plechy, zvitky, pásy, presné pásy ťahané za tepla, hrubé plechy, bezšvíkové rúry, ako aj odliatky a technické výrobky. Vzhľadom k tomu, že zliatina titánu Gr.38 má vynikajúce superplastické tvarovanie a únavový výkon pri otvorených otvoroch, ale tiež môže byť zvárané trením, jeho použitie je veľmi široké, celkom vhodné na nahradenie ocele, hliníka, kompozitných materiálov, čistého titánu a iných zliatin titánu, najmä v kozmickom a vojenskom obrannom systéme má veľmi široké uplatnenie. V súčasnosti existuje len veľmi málo výskumných správ o tejto zliatine, preto výskumníci študovali vplyv rôznych režimov žíhania malých tyčí z titánovej zliatiny Gr.38 na mikroštruktúru, mechanické vlastnosti a morfológiu ťahového lomu.

Hlavnými surovinami používanými pri príprave titánovej zliatiny Gr.38 sú titánová huba a pridané legujúce prvky a pridanými legovacími prvkami sú hliníkovo-vanádová zliatina, hliníkové bôby, železné klince a oxid titaničitý. Po procese miešania a prípravy elektród bol nakoniec pripravený ingot Φ440mm dvoma vákuovými tavbami pomocou vákuovej elektrickej oblúkovej pece pre vlastnú spotrebu. Bod fázového prechodu titánovej zliatiny Gr.38 bol nameraný ako 970±5 stupňov pomocou metalografie pri zvýšenej teplote. Ingot Φ440 mm bol kovaný 8 krát požiarom a nakoniec valcovaný za tepla na tyč Φ20 mm vo valcovanom stave. Systém žíhania je chladenie pece, chladenie vodou a chladenie vzduchom po udržiavaní pri 830, 930, 950 a 1000 stupňoch počas 1 hodiny.
Z hotovej tyče bola odrezaná 75 mm dlhá skúšobná tyč ako vzorka mechanických vlastností a 20 mm dlhá skúšobná tyč bola odrezaná ako metalografická vzorka, aby sa dokončil testovaný obsah po spracovaní žíhaním. Obsahom testu je hlavne testovanie mikroštruktúry, ťahových vlastností pri izbovej teplote a morfológie ťahového lomu pri rôznych režimoch žíhania. Výsledky testu ukázali, že:
(1) Po žíhaní pri 930 ~ 950 stupňoch s 1-hodinovou izoláciou a následným chladením vzduchom (alebo vodným chladením) môže zliatina Gr.38 získať vysokú pevnosť a dobrú plasticitu a komplexné mechanické vlastnosti sú dobré.
(2) Zliatina Gr.38 s tepelnou konzerváciou 830 stupňov 1h po vzduchom chladenom žíhaní, medza klzu je nízka, je vhodná na následné spracovanie materiálov
(3) zliatinový materiál Gr.38 pri izbovej teplote morfológia lomu v ťahu sú voštinové charakteristiky lomu, 1000 stupňov tepelná konzervácia 1h po žíhaní, jeho lom na húževnatosti hniezda je relatívne malý a plytký, má relatívne zlú plasticitu.