Анализ титановых сплавов с помощью термоанализаторов

Титановые деформируемые сплавы ВТ-6, Ti6AL4V и их аналоги — это  наиболее распространенные конструкционные материалы на основе  титана. Они имеет превосходные механические свойства, считается самым прочным и жестким титановым сплавом, при этом характеризуются высокой сложностью обработки.

Титановые сплавы обычно существуют в виде α- и/или β-фазы. Свойства титановых сплавов зависят преимущественно от количества присутствующей α- и/или β-фазы. Традиционный метод оценки α- и β-фазы основан на металлографического определения температуры образования β-фазы, который включает микроскопическое наблюдение фаз, присутствующих в термообработанных и закаленных сплавах. Этот метод является трудоемким и относительно субъективным.

Для экспрессного определения температур α- β переходов можно использовать калориметрический метод, который основан на нагревании и охлаждении образца с постоянной скоростью. В момент фазового перехода происходит выделение или поглощение тепла, которое регистрируется термоанализатором ДСК/ДТА или совмещенный термоанализатором ТГ/ДСК. Для этого измерения могут быть использованы термоанализаторы серий ZCT и ZCR компании Beijing Jing Yi Gao Ke Instrument Co. Ltd.

На рисунках показаны кривые нагрева и охлаждения для чистого титана (рисунок 1) и титанового сплава Ti6AL4V, аналог ВТ-6 (рисунок 2). Переход из α- фазы в β-фазу происходит во время нагрева и проявляется в виде поглощения тепла (эндо-эффект) в области между 800 и 1000°C. Переход из β-фазы в α- фазу – при охлаждении и является эндо-эффектом. Сплав демонстрирует более высокую температуру β-перехода, чем нелегированный титан. Этот сдвиг указывает на то, что основной легирующий элемент (алюминий) стабилизирует α- фазу. Другие легирующие элементы, такие как хром и железо, с другой стороны, обычно стабилизируют β-фазу из-за растворимости в этой фазе.

Подробнее о термоанализаторах