فورج تیتانیوم

شکل دهی آلیاژهای تیتانیوم

اغلب قطعات تیتانیومی به روش نورد، آهنگری یا اکستروژن تولید می شوند. اصولاً آلیاژهای تیتانیوم دارای تنش سیلانی بالاتری نسبت به آلیاژهای آلومینیوم و فولاد هستند. بنابراین برای آهنگری این دسته از مواد به فشار آهنگری بیشتری نیاز است. می توان با آهنگری مواد تیتانیومی قطعاتی نزدیک به شکل واقعی شان را تولید کرد.

ورقه های تیتانیوم آلیاژی را نیز می توان به روش نورد تولید نمود. برای این منظور نورد گرم در دمایی بالاتر از دمای تحول بتا روی آلیاژهای تیتانیوم انجام می گیرد. زیرا فاز بتا به دلیل دارا بودن ساختار BCC شکل پذیری راحت تری نسبت به فاز آلفا دارد.

می توان برای بالا بردن استحکام ورقه های تولیدی پس از انجام نورد، آن ها را تحت عملیات حرارتی قرار داد. رسوب فاز آلفا منجر به افزایش استحکام در این مواد می گردد.

بنابراین بسته به شکل مورد نیاز از مواد می توان روش شکل دهی را انتخاب نمود.  

عملیات حرارتی آلیاژهای تیتانیوم

عملیات حرارتی اساساً برای آلیاژهای تیتانیوم آلفا + بتا و آلیاژهای تیتانیوم بتا کاربرد دارد. زیرا تحول α → β در این دسته از آلیاژها وجود دارد.

• استحکام آلیاژهای آنیل شده با افزایش محتوی آلیاژ، به صورت تدریجی و خطی افزایش می یابد.
• کوئنچ کردن آلیاژ از زمینه حاوی فاز بتا باعث وقوع یک تحول مارتنزیتیک شده و عملاً باعث افزایش استحکام می شود.
• برای آلیاژهای تیتانیوم با مقادیر عناصر آلیاژی کم، کوئنچ کردن سریع از زمینه حاوی فاز بتا منجر به استحکام ماکزیمم در M_f می گردد.
• برای آلیاژهای تیتانیوم با مقادیر عناصر آلیاژی بالا، کوئنچ کردن سریع از زمینه فازی بتا منجر به حصول پایین ترین سطح استحکام می شود. اما بعد از انجام فرآیند پیرسازی روی همان آلیاژ، استحکام ماکزیمم حاصل می شود.