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Diese
Erfindung bezieht sich auf das Wärmebehandeln
von Titanlegierungen und spezieller auf das Wärmebehandeln von α-β-Legierungen auf Titanbasis,
um ihre Druckermüdungs-Leistungsfähigkeit
zu verbessern.
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Eine α-β-Legierung
auf Titanbasis hat ein α-plus-β-Phasengebiet in seinem
Temperatur-Zusammensetzungs-Gleichgewichts-Phasendiagramm.
Diese α-β-Legierungen
auf Titanbasis können
für eine
verbesserte Leistungsfähigkeit
wärmebehandelt
werden. α-β-Legierungen
auf Titanbasis werden in Anwendungen eingesetzt, die eine gute mechanische
Leistungsfähigkeit
bei Zwischentemperaturen, gekoppelt mit ihrer relativ geringen Dichte, erfordern.
So werden, z.B., solche α-β-Legierungen auf Titanbasis
in Verdichter-Schaufeln, Scheiben und Strukturen von Flugzeugturbinen
eingesetzt, bei denen davon ausgegangen wird, dass der Gegenstand bei
Temperaturen von bis zu etwa 593°C
(1100°F) betrieben
wird.
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α-β-Legierungen
auf Titanbasis sind potenziell empfindlich für eine Druckermüdungs-Beschädigung.
Bei der Druckermüdung
wird das Material belastet und unter der Belastung für eine Zeitdauer
gehalten und dann entlastet. Der Belastungs- und Entlastungs-Zyklus wird mehrmals
wiederholt. Beim Einsatz sind α-β-Legierungen
auf Titanbasis in typischen Situationen solchen Belastungs-Bedingungen
ausgesetzt. Unter diesen Bedingungen kann die α-β-Legierung auf Titanbasis reißen und
vorzeitig versagen.
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Es
gibt einen Bedarf für
ein Herangehen, das das Auftreten der Druckermüdung in α-β-Legierungen auf Titanbasis
vermindert, während
die anderen nützlichen
Eigenschaften des Materials beibehalten werden. Die vorliegende
Erfindung erfüllt
diesen Bedarf und liefert weiter in Beziehung damit stehende Vorteile.
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Die
vorliegende Erfindung liefert ein Verfahren zum Wärmebehandeln
einer α-β-Legierung
auf Titanbasis zum Verringern ihrer Empfindlichkeit für Druckermüdungs-Beschädigung.
Andere nützliche Eigenschaften
der α-β-Legierung
auf Titanbasis werden beibehalten, wie gute Festigkeit, Duktilität, Bruchzähigkeit,
Risswachstums-Beständigkeit
und maschinelle Bearbeitbarkeit. Die Wärmebehandlung wird mit einer
konventionellen Ausrüstung
ausgeführt.
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Eine
Wärmebehandlung
wird für
eine α-β-Legierung
auf Titanbasis geschaffen, die zur Bildung von Mischungen aus α- und β-Phasen in
der Lage ist und einen β-Übergang
zwischen einem α-plus-β-Phasengebiet
und einem β-Phasengebiet eines
Temperatur-Zusammensetzungs-Gleichgewichts-Phasendiagramms der α-β-Legierung
auf Titanbasis aufweist. Das Verfahren zum Wärmebehandeln der α-β-Legierung
auf Titanbasis umfasst die Stufen des ersten Erhitzens der α-β-Legierung
auf Titanbasis auf eine erste Wärmebehandlungstemperatur
innerhalb des α-plus-β-Phasengebietes,
was einen Volumenanteil an primärer α-Phase von weniger als
etwa 30% innerhalb einer β-Phasenmatrix
erzeugt, und danach Abschrecken der α-β-Legierung auf Titanbasis mit
einer Rate, die genügt,
um das epitaxiale Wachstum der primären α-Phase während des Abkühlens zu
unterdrücken
und eine umgewandelte β-Morphologie
in der β-Phase
zu erzeugen. Die α-β-Legierung
auf Titanbasis wird danach ein zweites Mal auf eine zweite Wärmebehandlungstemperatur erhitzt,
die geringer ist als die Wachstums-Temperatur, bei der ein primäres α-Phasenniveau
durch epitaxiales Wachstum beträchtlich
beeinflusst wird und größer ist
als eine Ordnungseinstellungs-Temperatur, bei der eine Ordnungseinstellungs-Reaktion
auftritt, und danach mit einer genügenden Rate abgekühlt, um
Ordnungs-einstellungs-Reaktionen in der α-β-Legierung auf Titanbasis zu
vermeiden.
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Das
erste Erhitzen erzeugt eine Mikrostruktur mit einem geringen Volumenanteil
an primärer α-Phase und
das Abschrecken unterdrückt
das Wachstum der α-Phase.
Das Resultat ist eine Mikrostruktur mit einer relativ geringen Menge
an primärer α-Phase und
einer Widmanstätten-
oder transformierten martensitischen β-Morphologie. Das zweite Erhitzen
wird bei einer Temperatur ausgeführt,
bei der sich die α-Phase
nicht signifikant vergröbert
und sich die transformierte β-Phase
vergröbert.
Das Resultat ist ein verbesserter Ausgleich der mechanischen Eigenschaften
mit einer begleitenden Mikrostruktur, die eine geringe Empfindlichkeit
für Druckermüdung hat.
Die α-β-Legierung
auf Titanbasis wird danach bei einer langsamen oder Zwischenrate
abgekühlt,
die genügt,
Ordnungseinstellungs-Reaktionen in der α-β-Legierung auf Titanbasis zu
vermeiden.
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Die
Wärmebehandlung
kann bei einer weiten Vielfalt von α-β-Legierungen
auf Titanbasis benutzt werden, wobei Beispiele Ti-6242-Legierung
und Legierung 834 sind. In der Praxis liegt die erste Wärmebehandlungstemperatur
in einem ersten Bereich von 39°C
(70°F) unterhalb
einer β-Übergangstemperatur der α-β-Legierung auf Titanbasis bis
zur β-Übergangstemperatur
der α-β-Legierung
auf Titanbasis, vorzugsweise von 39°C (70°F) unterhalb der β-Übergangstemperatur
der α-β-Legierung
auf Ti tanbasis bis 5,6°C
(10°F) unterhalb
der β-Übergangstemperatur
der α-β-Legierung
auf Titanbasis. Das Abschrecken erfolgt typischerweise bei einer
Rate von mehr als 111°C
(200°F)
pro Minute auf eine Temperatur von weniger als einer Alterungstemperatur
für die
Legierung, die etwa 1100°F
für Ti-6242-Legierung und etwa
1300°F für Legierung
834 beträgt.
Die Stufe des zweiten Erhitzens erfolgt vorzugsweise durch Erhitzen
der α-β-Legierung
auf Titanbasis auf eine zweite Wärmebehandlungstemperatur
in einem zweiten Bereich von 56°C
(100°F)
bis 222°C
(400°F)
unterhalb der β-Übergangstemperatur
der α-β-Legierung auf Titanbasis.
Die Stufe des Abkühlens
erfolgt durch Abkühlen
der α-β-Legierung
auf Titanbasis auf Umgebungstemperatur mit einer Rate von 5,6°C (10°F) pro Minute
bis 111°C
(200°F)
pro Minute.
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Nach
der oben beschriebenen Wärmebehandlung
kann die α-β-Legierung auf Titanbasis weiter
durch Altern der α-β-Legierung
auf Titanbasis wärmebehandelt
werden, typischerweise bei einer Temperatur von 510°C (950°F) bis 732°C (1350°F), was von
der Legierung und den erwünschten
Eigenschaften abhängt.
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Das
Resultat dieser Wärmebehandlung
ist ein erwünschter
Ausgleich an Eigenschaften, einschließlich guter Festigkeit, Duktilität, Bruchzähigkeit,
Risswachstums-Beständigkeit
und maschineller Bearbeitbarkeit, begleitet von einer guten Beständigkeit
gegen Druckermüdung.
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Andere
Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung ergeben sich aus
der folgenden detaillierteren Beschreibung der bevorzugten Ausführungsform
in Verbindung mit der beigefügten
Zeichnung, die beispielhaft die Prinzipien der Erfindung veranschaulicht
und in der:
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1 ein
Block-Fließdiagramm
einer Verfahrens zum Wärmebehandeln
einer α-β-Legierung auf
Titanbasis gemäß der vorliegenden
Erfindung ist;
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2 ein
Teil eines Temperatur-Zusammensetzungs-Gleichgewichts-Phasengiagramms ist,
das die wesentlichen Merkmale der α-β-Legierung auf Titanbasis veranschaulicht;
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3 eine
Zeichnung einer idealisierten Mikrostruktur ist, die eine α-β-Legierung
auf Titanbasis veranschaulicht, die für Druckermüdung empfindlicher ist, und
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4 eine
Zeichnung einer idealisierten Mikrostruktur ist, die eine α-β-Legierung
auf Titanbasis zeigt, die weniger empfindlich für Druckermüdung ist.
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1 ist
ein Block-Fließdigramm
eines Verfahrens zum Ausführen
des Herangehens der Erfindung. Eine Legierung auf Titanbasis, die
zum Bilden von Mischungen aus Alpha(α)- und Beta(β)-Phasen in der Lage ist, üblicherweise
Alpha-Beta(α-β)-Legierung auf Titanbasis genannt,
wird bereitgestellt, Bezugsziffer 20. Alpha(α)-Phase ist
eine hexagonal dicht gepackte (HCP) Phase, die bei tieferen Temperaturen
thermodynamisch stabil ist, Beta(β)-Phase
ist eine kubisch raumzentrierte (BCC) Phase, die thermodynamisch
bei höheren
Temperaturen stabil ist und eine Mischung aus α- und β-Phasen ist bei Zwischentemperaturen
thermodynamisch stabil. 2 ist ein idealisiertes Temperatur-Zusammensetzungs-Gleichgewichts-Phasendiagramm für eine solche α-β-Legierung
auf Titanbasis. Die α-β-Legierung auf
Titanbasis wird "Titanbasis" genannt, weil sie mehr
Titan als irgendein anderes Element aufweist. In einem typischen
Falle hat die α-β-Legierung
auf Titanbasis, deren Zusammensetzung durch eine vertikale Linie
X in
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2 repräsentiert
ist, mehr als etwa 70 Gew.-% Titan, Rest sind andere Elemente. Einige Beispiel
verwendbarer Legierungen auf Titanbasis zum Einsatz bei der vorliegenden
Erfindung schließen
ein Legierung 834 mit einer nominellen Zusammensetzung, in Gew.-%,
von 5,8% Aluminium, 4,0% Zinn, 3,5% Zirkonium, 0,5% Molybdän, 0,35%
Silicium, 0,7% Niob, 0,06% Kohlenstoff, Rest Titan und Verunreinigungen,
sowie Ti-6242 mit einer Nominalzusammensetzung, in Gew.-%, von etwa
6% Aluminium, etwa 2% Zinn, etwa 4% Zirkonium, etwa 2% Molybdän, etwa
0,1% Silicium, Rest Titan und Verunreinigungen. Die Anwendung der
vorliegenden Erfindung ist jedoch nicht auf diese genannten Legierungen
beschränkt.
Die α-β-Legierungen
auf Titanbasis von größtem Interesse
und bei denen die vorliegende Erfindung am nützlichsten eingesetzt wurde,
sind solche, die für
Druckermüdung-Beschädigung empfindlich
sind. "Druckermüdung" bezieht sich auf
eine Art zyklischer Belastung, bei der die Legierung belastet wird,
in dem belasteten Zustand für
eine Zeitdauer gehalten und entlastet wird, wobei der Zyklus wiederholt
wird. Brüche
sind typischerweise charakterisiert durch facettierte interne Ermüdungsriss-Einleitungen und
verringerte Ermüdungslebensdauer,
verglichen mit [solchen, die] ausgeglichen sind, so dass die hohen α-Phasenniveaus
stabil und die Legierungen empfindlich für Druckermüdung sind. Legierungen 834
und Ti-6242 sind Beispiele von α-β-Legierungen auf
Titanbasis, die für
Druckermüdung
empfindlich sind.
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Wie
in 2 gezeigt, schließt das Temperatur-Zusammensetzungs-Gleichgewichts-Phasengiagramm
der α-β-Legierung auf Titanbasis
ein Alpha(α)-Phasengebiet 40,
ein Beta(β)-Phasengebiet 42 und
ein Alpha-plus-Beta(α+β)-Phasengebiet 44 ein,
das zwischen dem α-Phasengebiet 40 und
dem β-Phasengebiet 42 liegt.
Eine als β-Übergang 46 bezeichnete
Linie liegt zwischen dem α+β-Phasengebiet 44 und
dem β- Phasengebiet 42 und
trennt diese und eine als α-Übergang 48 bezeichnete
Linie liegt zwischen dem α+β-Phasengebiet
und dem α-Phasengebiet
und trennt diese.
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Das
Phasendiagramm der 2 ist ein Gleichgewichts-Phasendiagramm, das
Bedingungen des thermodynamischen Gleichgewichts repräsentiert
und der Zustand thermodynamischer Stabilität mag nicht bei allen Temperaturen
erreicht werden, insbesondere bei tiefen Temperaturen. Das α-Phasengebiet 40 wird
aufgrund der langsameren Kinetik bei tiefen Temperaturen und der
Komplexizitäten
der α-β-Legierung
auf Titanbasisen selten erreicht. Bei tiefen Temperaturen wird typischerweise
eine Mischung von Phasen beobachtet, wie im Folgenden erläutert wird.
Trotzdem ist das Gleichgewichts-Phasendiagramm der 2 ein
brauchbares Werkzeug für
die Erläuterung
und Analyse des vorliegenden Herangehens, weil die Bezugnahme auf
das Gleichgewichts-Phasendiagramm und die Beschreibung der Erfindung
in Begriffen des Gleichgewichts-Phasendiagramms eine einheitliche,
eindeutige Diskussion von α-β-Legierungen
auf Titanbasis verschiedener Zusammensetzungen gestattet.
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Die α-β-Legierung
auf Titanbasis wird zuerst auf eine erste Wärmebehandlungstemperatur innerhalb
des α+β-Phasengebietes, Bezugsziffer 22,
erhitzt, was einen Volumenanteil an primärer α-Phase von weniger als etwa
30% innerhalb einer primären β-Phasenmatrix
erzeugt. Die erste Wärmebehandlungstemperatur
liegt vorzugsweise in einem ersten Bereich von 39°C (70°F) unterhalb
einer β-Übergangstemperatur
Tβ der α-β-Legierung
auf Titanbasis bis zur β-Übergangstemperatur
der α-β-Legierung auf
Titanbasis (die β-Übergangstemperatur
Tβ der α-β-Legierung
auf Titanbasis ist die Temperatur, bei der die vertikale Linie X,
die die Zusammensetzung der α-β-Legierung auf Titanbasis
repräsentiert,
den β-Übergang 46 kreuzt).
Vorzugsweise beträgt
der erste Bereich von 39°C
(70°F) unterhalb
der β-Übergangstemperatur
Tβ bis 5,6°C (10°F) unterhalb
der β-Übergangstempersatur
Tβ. Die α-β-Legierung
auf Titanbasis wird bei der ersten Wärmebehandlungstemperatur für eine Zeitdauer
gehalten, die genügt, damit
die Gleichgewichts-Phasenanteile erreicht und idealerweise erzielt
werden. Die hierfür
erforderliche Zeit hängt
von der Größe des wärmebehandelten Gegenstandes
ab, doch liegt sie typischerweise im Bereich von etwa 30 Minuten
bis etwa 4 Stunden. Durch Ausführen
der ersten Wärmebehandlung
in diesem Temperaturbereich gerade unterhalb der β-Übergangstemperatur
Tβ wird
ein erwünschtermaßen geringer
Volumenanteil an primärer α-Phase erzielt.
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Nach
Abschluss des ersten Erhitzens 22 wird die α-β-Legierung auf Titanbasis
mit einer Rate abgeschreckt, die genügt, um die Bildung beträchtlicher Mengen
zusätzlicher
primärer α-Phase zu
unterdrücken
und eine umgewandelte β-Morphologie in der β-Phase zu
erzeugen, Bezugsziffer 24. Die α-β-Legierung auf Titanbasis wird
bis zu einer Abschreckungstemperatur abgeschreckt, die genügend gering
ist, sodass unerwünschte
geordnete Phasen, wie Ti3Al, unterdrückt werden.
Diese Abschreckungstemperatur liegt typischerweise von etwa Raumtemperatur
bis etwa 760°C
(1400°F),
doch beträgt
sie vorzugsweise etwa Raumtemperatur. Die erforderliche Abschreckungsrate
ist typischerweise größer als 111°C (200°F), und die α-β-Legierung
auf Titanbasis wird typischerweise bis zu einer Temperatur von weniger
als der Alterungstemperatur für
die Legierung abgeschreckt, die etwa 593°C (1100°F) für Ti-6242-Legierung und etwa 704°C (1300°F) für Legierung
834 beträgt.
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Das
Abschrecken 24 erhält
den geringen Volumenanteil an primärer α-Phase in der abgeschreckten α-β-Legierung
auf Titanbasis durch Unterdrücken epitaxialen
Wachstums der primären α-Phase während des
Abkühlens.
D.h., es gibt ungenügend
Zeit für
ein beträchtliches
zusätzliches
Wachstum der primären α-Phase, obwohl
zusätzliche α-Phase aus dem
Gleichgewichts-Phasendiagramm erwartet wird. Das Abschrecken 24 verursacht
auch die Umwandlung der primären β-Phase in
eine Widmanstätten- oder
martensitische umgewandelte β-Morphologie. Der
Begriff "umgewandelte β" bezieht sich auf
eine nadelförmige
oder Plättchen-α-Phase mit
geringen Mengen beibehaltener β-Phase.
Eine umgewandelte β-Struktur
bildet sich während
des Abkühlens
der Legierung vom β-Phasengebiet
oder bildet sich aus dem α-β-Phasengebiet
in Konkurrenz mit epitaxialem Wachstum primärer α-Phase. Umgewandelte β hat üblicherweise
einen von drei morphologischen Typen, lamellar, Widmanstätten oder
martensitisch. Die lamellare Struktur resultiert aus geringeren
Abkühlraten,
sie enthält
im Wesentlichen eine kristallographische Variante der α-Phase und
ist hinsichtlich der Beständigkeit
gegen Druckermüdung
weniger erwünscht.
Die Widmanstätten-
und martensitischen Strukturen, die aus höheren Abkühlraten resultieren, sind unterschiedliche
Morphologien der α-Phase,
die mehrere kristallographische Varianten der α-Phase enthalten und zu einer verbesserten
Druckermüdungs-Fähigkeit führen. Die mehrfachen α-Orientierungen
in Verbindung mit Widmanstätten-
und martensitischen Strukturen tragen auch zu höheren Festigkeiten und verminderter
Zähigkeit
und Duktilität
bei und/oder sie haben hohe Niveaus von Restspannung und aus diesen
Gründen
ist eine zusätzliche
Wärmebehandlung
erforderlich.
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Nach
Abschluss des Abschreckens 24 wird die α-β-Legierung auf Titanbasis ein
zweites Mal auf eine zweite Wärmebe handlungstemperatur
von weniger als einer Wachstumstemperatur erhitzt, bei der ein primäres α-Phasenniveau
beträchtlich
beeinflusst wird durch epitaxiales Wachstum, und sie ist höher als
eine Ordnungseinstellungs-Temperatur, bei der eine Ordnungseinstellungs-Reaktion
(wie die Bildung von Ti3Al) auftritt, Bezugsziffer 26.
D.h., es gibt wenig zusätzliches
Wachstum der α-Phase,
obwohl eine gewisse untergeordnete Menge des Wachstums auftreten
mag, und intermetallische Verbindungen, wie Ti3Al,
werden nicht gebildet. Die zweite Wärmebehandlungstemperatur kann
gemäß der Natur
der α-β-Legierung
auf Titanbasis variieren, doch liegt sie typischerweise in einem
zweiten Bereich von 56°C (100°F) bis 222°C (400°F) unterhalb
der β-Übergangstemperatur
Tβ der α-β-Legierung
auf Titanbasis. Während
des zweiten Erhitzens 26 bleibt die α-Phase zum großen Teil unbeeinflusst und
die umgewandelte β-Phase, die bei der
Abschreckstufe 24 erzeugt wurde, vergröbert sich, behält jedoch
ihre kristallographischen Varianten bei. Die α-β-Legierung auf Titanbasis wird
bei der zweiten Wärmebehandlungstemperatur
für eine
genügende
Zeitdauer gehalten, sodass die umgewandelte β-Phase vergröbert wird. Die erforderliche
Zeit hängt
von der Größe des wärmebehandelten
Gegenstandes ab, doch liegt sie typischerweise im Bereich von etwa
30 Minuten bis etwa 4 Stunden. Nach dem Abkühlen hat diese Struktur verringerte
Festigkeit und erzielt einen guten Ausgleich der mechanischen Eigenschaften.
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Nach
Abschluss des zweiten Erhitzens 26 wird die α-β-Legierung auf Titanbasis
mit einer Rate abgekühlt,
die genügt,
um Ordnungseinstellungs-Reaktionen (wie die Bildung von Ti3Al) in der α-β-Legierung auf Titanbasis zu
vermeiden, Bezugsziffer 28. Die Abkühlrate liegt typischerweise
von 5,6°C
(10°F) pro
Minute bis 111°C
(200°F)
pro Minute bis zu einer Temperatur, sodass die Bildung unerwünschter
geordneter Pha sen, wie Ti3Al, unterdrückt wird.
Diese Temperatur, bis zu der die Legierung abgekühlt werden muss, liegt typischerweise
von etwa Raumtemperatur bis etwa 760°C (1400°F), doch beträgt sie vorzugsweise
etwa Raumtemperatur. Diese Abkühlstufe 28 behält die bei
der zweiten Erhitzungsstufe 26 erzielte Struktur bei und
vermeidet die Bildung anderer Phasen, wie der geordneten Phase Ti3Al. Die geringere Abkühlrate führt auch zu weniger Restspannung
und verbesserter maschineller Bearbeitbarkeit.
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Nach
Abschluss der Abkühlstufe 28 kann
die α-β-Legierung
auf Titanbasis wahlweise weiter behandelt werden, wie durch eine
Alterungs-Wärmebehandlung,
Bezugsziffer 30. Die Alterungsbehandlung erfolgt durch
Erhitzen der α-β-Legierung
auf Titanbasis auf eine Alterungstemperatur, die höher als Raumtemperatur
ist, aber unterhalb der ersten Wärmebehandlungstemperatur
und unterhalb der zweiten Wärmebehandlungstemperatur
liegt. Die Alterungsbehandlung kann irgendeine von mehreren Wirkungen
haben, einschließlich
Verminderung von Restspannung, Stabilisierung der Mikrostruktur
(d.h. Änderung
zu einer Struktur, die näher
am Gleichgewicht liegt, um Änderungen
während
des Betriebes zu minimieren) und/oder Zunahme der Festigkeit um eine
geringe Menge. Für
die Alterung der α-β-Legierung auf Titanbasis
liegt die Alterungstemperatur typischerweise im Bereich von 510°C (950°F) bis 737°C (1350°F). Die α-β-Legierung
auf Titanbasis wird bei der Alterungstemperatur für eine genügende Zeitdauer
gehalten, sodass die erwünschten
Effekte auftreten. Die erforderliche Zeit hängt von der Größe des gealterten
Gegenstandes und der Legierung ab, doch liegt sie typischerweise
im Bereich von etwa 1 Stunde bis etwa 12 Stunden.
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Es
folgt ein bevorzugtes Herangehen zur Ausführung der Erfindung mit der
bevorzugten Ti-6242-Legierung, die eine β- Übergangstemperatur Tβ von etwa
995°C (1825°F) hat, wozu
man das oben beschriebene Herangehen anwendet. Das erste Erhitzen 22 erfolgt
bei einer Temperatur von etwa 981°C
(1800°F)
für eine
Zeit von etwa 1 Stunde, nachdem der Gegenstand das thermische Gleichgewicht
erreicht hat. Das Abschrecken 24 erfolgt in Wasser mit
einer Abschreckrate von etwa 315°C (600°F) pro Minute
auf Raumtemperatur. Das zweite Erhitzen 28 erfolgt bei
einer Temperatur von etwa 871°C
(1600°F)
für eine
Zeit von etwa 1 Stunde, nachdem der Gegenstand thermisches Gleichgewicht
erreicht hat. Das Abkühlen 28 ist
eine Luftkühlung
bei einer Rate von etwa 56°C
(100°F)
pro Minute bis auf Raumtemperatur. Das wahlweise Altern 30 erfolgt
bei einer Alterungstemperatur von etwa 513°C (1100°F) für eine Zeit für etwa 8
Stunden, nachdem der Gegenstand thermisches Gleichgewicht erreicht hat,
gefolgt von einer Luftkühlung.
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3 zeigt
eine Mikrostruktur einer α-β-Legierung
auf Titanbasis, die nicht nach der vorliegenden Erfindung behandelt
worden ist und die empfindlich ist für eine Druckermüdungs-Beschädigung.
Es gibt einen relativ hohen Volumenanteil an α-Phase 50, der als
etwa 50 Vol.-%, dispergiert innerhalb einer lamellaren umgewandelten β-Phase 52.
Die primäre α-Phase ist
zum großen
Teil kristallographisch ausgerichtet, wobei die einzelnen Volumina
der α-Phase sich
in enger kristallographischer Ausrichtung mit ihren Nachbarn befinden.
Dieses Material ist relativ empfindlich für Druckermüdungs-Beschädigung. 4 zeigt
im Gegensatz dazu eine Mikrostruktur einer α-β-Legierung auf Titanbasis, die
nach dem vorliegenden Herangehen behandelt worden ist und die wenig,
wenn überhaupt,
Empfindlichkeit für
Druckermüdungs-Beschädigung hat.
In diesem Falle gibt es einen relativ geringen Volumenanteil primärer α-Phase 54,
weniger als etwa 30 Vol.-%, dispergiert in einer umgewandelten und
vergröberten
Widmanstätten-(in diesem
Falle) oder martensitischer β-Phase 56. Selbst
wenn es einen untergeordneten Grad der kristallographischen Ausrichtung
der einzelnen Volumina der α-Phase
gibt, begrenzt der relativ geringe Volumenanteil an α-Phase irgendeine
nachteilige Auswirkung der kristallographischen Ausrichtung.