Proces žarenja legure titana Gr.38
Kao lagani konstrukcijski materijal, legura titana ima izvrsna sveobuhvatna svojstva, nisku gustoću, visoku specifičnu čvrstoću, dobru čvrstoću na zamor i otpornost na širenje pukotina, izvrsnu otpornost na koroziju, dobre performanse zavarivanja itd., tako da ima sve veće izglede za primjenu u zrakoplovstvu, zrakoplovstvu , automobilska, brodograđevna, energetska i druge industrije. Gr.38 legura titana nova je legura titana koju je razvila tvrtka ATI Technology u Sjedinjenim Američkim Državama, a koja može zamijeniti najčešću leguru titana srednje i visoke čvrstoće, a njen nominalni sastav je Ti-4Al-2 .5V-1.5Fe-0.25O, što je legura titana visoke čvrstoće tipa +. U usporedbi s legurom TC4, legura Gr.38 koristi željezo umjesto skupljeg vanadija kao stabilan element, čvrstoća joj je usporediva s legurom TC4, a istezanje je usporedivo ili malo veće, no razlikuje se od nje što može biti oboje topla i hladna obrada, a može se izrađivati od tankih limova, zavojnica, traka, preciznih vruće vezanih traka, debelih ploča, bešavnih cijevi i odljevaka te konstruiranih proizvoda. S obzirom na izvrsnu superplastičnu sposobnost oblikovanja i svojstva zamora otvorene rupe titanske legure Gr.38, a može se koristiti i za zavarivanje trenjem uz miješanje, vrlo je široko korištena, prilično prikladna za zamjenu čelika, aluminija, kompozitnih materijala, čistog titana i druge legure titana, posebno u zrakoplovnim i vojnim obrambenim sustavima imaju izuzetno široke izglede za primjenu. Proučavani su učinci različitih režima žarenja na mikrostrukturu, mehanička svojstva i vlačnu morfologiju loma šipki od legure titana Gr.38.
Glavne sirovine koje se koriste za pripremu Gr.38 legure titana su titanska spužva i legirajući elementi, koji uključuju leguru aluminij-vanadij, aluminijsko zrno, željezni čavao i titanijev dioksid. Nakon miješanja i pripreme elektroda, ingot s Φ440 mm pripremljen je dvama vakuumskim taljenjem u vakuumskoj trošnoj lučnoj peći. Točka faznog prijelaza Gr.38 legure titana je 970±5 stupnjeva prema temperaturnoj metalografiji. Nakon 8 ciklusa kovanja, ingot Φ440mm je konačno vruće valjan na šipku od Φ20mm, i stanje je valjano. Sustav žarenja je hlađenje peći, hlađenje vodom i hlađenje zrakom nakon držanja na 830, 930, 950 i 1000 stupnjeva 1 sat.
Ispitna šipka duljine 75 mm izrezana je iz gotove šipke kao uzorak mehaničkih svojstava, a ispitna šipka duljine 20 mm izrezana je kao metalografski uzorak, a ispitni sadržaj je završen nakon tretmana žarenjem. Glavni sadržaj eksperimenta je ispitivanje mikrostrukture, vlačnih svojstava na sobnoj temperaturi i vlačne morfologije loma pri različitim režimima žarenja. Rezultati ispitivanja pokazuju da:
(1) Nakon držanja na 930 ~ 950 stupnjeva 1 sat i žarenja hlađenjem zrakom (ili vodenim hlađenjem), legura Gr.38 može postići veću čvrstoću i bolju plastičnost, te ima dobra sveobuhvatna mehanička svojstva.
(2) Napon razvlačenja legure Gr.38 je nizak nakon držanja na 830 stupnjeva i žarenja hlađenjem zrakom 1 sat, što je pogodno za kasniju obradu materijala.
(3) Vlačna morfologija loma legure Gr.38 na sobnoj temperaturi pokazala je karakteristike saćastog duktilnog loma. Nakon žarenja na 1000 stupnjeva tijekom 1 sata, mrlja na prijelomu bila je relativno mala i plitka, a njegova plastičnost relativno loša.
