نکاتی مهم در خصوص عملیات حرارتی تیتانیوم

نکاتی مهم در خصوص عملیات حرارتی تیتانیوم

در ساخت و تولید تیتانیوم، معمولا عملیات حرارتی ضروری نیست. اما در صورت تمایل به تقویت شکل پذیری یا بهبود قابلیت تراش، ممکن است پس از کارسرد شدید، آنیل لازم باشد. به منظور جلوگیری از ترک خوردگی یا اعوجاج به دلیل تنش های زیاد پسماند و همچنین برای بهبود مقاومت خستگی، گاهی اوقات یک فرایند تنش زدایی اجرا می شود.

تمیز کردن قطعات تیتانیومی که باید تحت عملیات حرارتی در دمای بالا قرار گیرند ضروری است. چرا که در این دماها حساسیت تیتانیوم به آلودگی افزایش می یابد. این نوع تمیزکاری با استفاده از حلال های بدون کلر و به دنبال آن یک آبکشی کامل انجام می گیرد. برای جلوگیری از آلودگی احتمالی، دست زدن به سطح باید به حداقل برسد.

اکثر گریدهای تیتانیوم معمولاً در دمای 1000 درجه فارنهایت (538 درجه سلسیوس) به مدت 45 دقیقه و در دمای 1300 درجه فارنهایت (704 درجه سلسیوس) به مدت دو ساعت تنش زدایی می شوند.برای آلیاژهای گرید 5، تنش زدایی با دمای کمی بالاتر در 593 درجه سلسیوس و به مدت 2 ساعت انجام می گیرد. همچنین به دنبال آن، آنیل در دمای 788 درجه سلسیوس به مدت 4 ساعت اجرا می شود. پس از آن نیز، سرمایش در هوا قابل قبول به نظر می رسد.

اگرچه برای عملیات حرارتی تیتانیوم، تجهیزات کوره یا اتمسفر محافظ خاصی لازم نیست. اما برای جلوگیری از نفوذ هیدروژن، بهتر است فضا قابلیت اکسیدکنندگی کمی داشته باشد. از مواجهه مستقیم با شعله (دمای 649 درجه سلسیوس) برای مدت طولانی خودداری شود. چراکه احتمال آلودگی و شکنندگی افزایش می یابد.

اگر عملیات حذف پوسته و بقایای فلزی یا اکسیدی در 649 درجه سلسیوس امکان پذیر نباشد، می توان از خلأ یا گاز محافظ استفاده کرد. همچنین تغییر رنگ سطح، ناشی از آنیل شدن زیر 649 درجه سلسیوس، ممکن است با اعمال اسید نیتریک 35 درصد به همراه 5 درصد اسید هیدروفلوئوریک، در 52 درجه سلسیوس برطرف شود.

با این حال، اگر از زمان های گرمایش طولانی یا دماهای بالاتر از 649 درجه سلسیوس استفاده شده باشد، بهترین راه برای حذف بقایا، استفاده از حمام سوزاننده مذاب یا عملیات رسوب زدایی مکانیکی و به دنبال آن اعمال اسید نیتریکیدروفلوئوریک است.