Oversigt over leveringstilstanden for titanmaterialer

Bortset fra titanium støbegods, alle smededetitanium materialerleveres i udglødet tilstand (M). Dette skyldes, at titaniummaterialer gennemgår forskellige forarbejdningsmetoder under formningen, hvilket resulterer i varierende indre spændinger.
For at sikre, at titaniummaterialet besidder tilstrækkelig plasticitet og duktilitet og ikke udvikler defekter såsom revner under efterfølgende bearbejdning eller deformation, udsættes bearbejdede titaniummaterialer for udglødningsvarmebehandling før levering.

Udglødningstemperaturen og -varigheden afhænger hovedsageligt af faktorer såsom typen af ​​titaniummateriale (ren titanium eller titanlegering), udglødningsmetoden (dvs. spændingsudglødning, omkrystallisationsglødning og vakuumglødning) og formålet med udglødning.

Afspændingsudglødning af industri

Rent titanium udføres generelt ved en temperatur under omkrystallisationstemperaturen. Opvarmningstemperaturen er typisk mellem 500 og 600 grader, og opvarmningstiden varierer afhængigt af emnets tykkelse. Udglødningsholdetiden er ca. 60 minutter, og der anvendes sædvanligvis luftkøling. Formålet med denne udglødning er at eliminere indre spændinger i materialet, forbedre dets mekaniske egenskaber såsom plasticitet og duktilitet, lette formning og bearbejdning og forhindre revner og skader forårsaget af indre spændinger under dannelse og bearbejdning.

Omkrystallisationsudglødning

Også kendt som fuld udglødning, udføres ved en temperatur, der er højere end omkrystallisationstemperaturen for kommercielt rent titanium, men 120-200 grader lavere end fasetransformationstemperaturen fra fase til fase. Denne proces resulterer i en finkornet mikrostruktur.
Omkrystallisationsudglødningstemperaturen for kommercielt rent titanium er typisk mellem 680 og 700 grader (den fulde udglødningstemperatur for TC4 er 700-800 grader). Opvarmningstiden afhænger af emnets tykkelse, og holdetiden er cirka 60 minutter. Luftkøling anvendes generelt.

Hovedformålet med denne udglødningsbehandling er at forfine metalkornene, forbedre materialets plasticitet, duktilitet og sejhed. Selvom træk- og flydespændingerne falder noget, resulterer det i bedre overordnede mekaniske egenskaber, letter bearbejdning og formning og forhindrer revner og brud.

Vakuum udglødning

Når titaniummaterialer kræver ekstremt lavt brintindhold, eller når brintindholdet overstiger acceptable niveauer, fordi brint i titanium ikke har nogen positive virkninger og er meget skadeligt, hvilket forårsager brintskørhed.
For at fjerne brint og forhindre overfladeoxidation af titaniummaterialet skal denne behandling udføres i en vakuumovn. Opløseligheden af ​​brint i kommercielt rent titanium er meget lav, primært eksisterende i form af TiH2-forbindelsen, som kun er stabil under 300 grader.
Ved at opvarme kommercielt rent titanium i en vakuumovn til vakuumglødningstemperaturen kan brintindholdet i titanium reduceres til under 0,01%. Temperaturen, opvarmningstiden og holdetiden for vakuumudglødning er stort set den samme som for omkrystallisationsudglødning. Afkølingsmetoden involverer generelt langsom afkøling i ovnen til en passende temperatur, efterfulgt af afkøling uden for ovnen. Vakuumgraden bør ikke være mindre end 5 × 10⁻⁴ mmHg. Udover at opnå brintfjernelse, opnår vakuumudglødning også de andre mål med omkrystallisationsudglødning.