DE1287799B - Verfahren zur Verminderung der Richtungsabhängigkeit der Festigkeit in einem Band aus Titan oder einer alpha-bzw. (alphat ß)-Titanlegierung - Google Patents
Verfahren zur Verminderung der Richtungsabhängigkeit der Festigkeit in einem Band aus Titan oder einer alpha-bzw. (alphat ß)-TitanlegierungInfo
- Publication number
- DE1287799B DE1287799B DEC23481A DE1287799DA DE1287799B DE 1287799 B DE1287799 B DE 1287799B DE C23481 A DEC23481 A DE C23481A DE 1287799D A DE1287799D A DE 1287799DA DE 1287799 B DE1287799 B DE 1287799B
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- temperature
- rolled
- transition
- strip
- annealed
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
- C22F1/183—High-melting or refractory metals or alloys based thereon of titanium or alloys based thereon
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
- Metal Rolling (AREA)
- Cell Electrode Carriers And Collectors (AREA)
Description
1 2
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur Vermin- besondere die hexagonalen, dicht gepackten Kristalle,
derung der Richtungsabhängigkeit der Festigkeit in die bei Zimmertemperatur in der α-Phase vorliegen,
einem Band aus Titan oder einer α- bzw. (<%+/S)-Ti- stark ausgerichtet sind und daß durch die bevortanlegierung.
zugten Orientierungen, die sich während einer starken Bei der Verarbeitung von Titan und Legierungen 5 Querschnittsverminderung beim Walzen von der
auf Titanbasis zu Blechen durch Bandwalzen erfolgt Bramme zum warmen Band entwickeln, z. B. bei
der gesamte Walzvorgang von der Bramme bis zum einer Verminderung von etwa 95°/o der Querschnitts-Endprodukt
notwendigerweise in einer Richtung. fläche, die Eigenschaften stärker in gewissen Rich-Nach
der Umformung des Blockes in eine Bramme tungen betont sind als in anderen Richtungen der
wird diese Bramme, die üblicherweise eine Dicke io Ebene des warmen Bandes. Durch die übliche Glüvon
7 bis 10 cm aufweist, warm zu warmen hung des warmgewalzten Bandes, die vorgenom-Bändern
ausgewalzt, die eine Dicke von etwa 3 mm men wird, damit nacheinander Kaltverformungen
besitzen. Die gewünschte Endabmessung des Fertig- vorgenommen werden können, scheint diese bevorproduktes
erhält man durch Kaltwalzen, wobei zugte Orientierung in gewissem Ausmaß verminerforderlichenfalls
zwischendurch geglüht wird. 15 dert zu werden. Kaltverformungen können bis
Während des Warmwalzens entwickelt sich in zu 90% vorgenommen werden, z.B. von 3,18mm
solchen Werkstoffen eine starke, bevorzugte, kri- bis herab zu 0,254 mm, jedoch wird die gesamte
stalline Orientierung, insbesondere bei solchen Werk- Querschnittsverminderung in mehreren Arbeitsgänstoffen,
die ausschließlich ein α- oder ein gemischtes gen mit Verformungsgraden von je 20 bis 5O°/o
(a+/?)-Gefüge besitzen, und diese Orientierung wird 20 erreicht, wobei sich an jeden Verformungsvorgang
durch das übliche Kaltwalz- und Glühverfahren nicht eine Zwischenglühung anschließt, so daß eine weibemerkenswert
geändert. Die bevorzugte Orientie- tere Verformung möglich wird. Für die Ausbildung
rung macht sich durch Festigkeitsunterschiede des bevorzugter Orientierungen scheint das übliche
Bleches in verschiedenen Richtungen zur Walz- Kaltwalzen nicht so nachteilig zu sein wie das
richtung bemerkbar und wird als »Richtungsabhän- 25 übliche Warmwalzen. In jedem Fall können die
gigkeit« bezeichnet. fertigen Bänder aus Titan und Legierungen auf Titanin
manchen Fällen tritt außerdem noch eine als basis bis zur Unbrauchbarkeit richtungsabhängig
»Streifung« bezeichnete Erscheinung während des sein, wenn nicht entsprechende Arbeitsgänge
Streckens des Bandes in Walzrichtung auf. Eine eingeschaltet werden, um diese Anisotropie zu versolche
Streifung besteht aus einer Reihe von in 30 mindern.
Längsrichtung verlaufenden, parallelen Streifen, wo- Aus der USA.-Patentschrift 2 804 409 ist ein
bei Teile des Bandes in verschiedener Ebene von Lösungsglühen von ganz bestimmten Titanlegie-
der Hauptoberfläche aus liegen, obgleich die Ab- rungen, die notwendigerweise bestimmte Anteile aus
messungen der gestreiften Teile keinen Unterschied Aluminium und /S-stabilisierenden Elementen ent-
gegenüber der Abmessung des eigentlichen Bandes 35 halten, bei festgelegten Temperaturen bekannt. Dem
besitzen müssen. Die Streifung wird nicht beseitigt, Lösungsglühen folgt eine schnelle Abkühlung wie
wenn das Band an der Oberfläche geschliffen wird. beim Abschrecken durch Wasser. Der Gegenstand
Obgleich die Streifung durch die Schmierwirkung der Erfindung bezieht sich dagegen auf das Glühen
des Schleif ens bis zu einem gewissen Ausmaß be- von reinem Titan oder <x- bzw. (a+ß)-Titanlegie-
seitigt werden kann, so bildet sich doch beim 40 rungen schlechthin.
Glühen oder Verformen nach dem Schleifen die Es besteht ein wesentlicher Unterschied zwischen
Streifung wieder aus oder wird freigelegt. In kreuz- Glühen und Lösungsglühen. Beim Glühen wird die
gewalzten Blechen treten solche Streifungen nicht Legierung erwärmt und dann langsam abgekühlt,
auf, und sie können unter Umständen in einem um die geeigneten Eigenschaften zu liefern. Man
Band vorhanden sein, das aus Titan und aus 45 bewirkt dadurch beim Glühen unter anderem, daß
Legierungen auf Titanbasis hergestellt wurde und der Anteil der α-Phase im Endprodukt durch Um-
was von der ursprünglichen Warmwalztemperatur Wandlung der /S-Phase in die α-Phase während des
sowie von anderen Verarbeitungs- oder Behandlungs- Kühlens erhöht wird. Dadurch wird das Metall
bedingungen abhängt, worauf unten näher ein- relativ weich, zäh und biegsam,
gegangen wird. 50 Dagegen enthält das Endprodukt einen hohen
Bei allen Qualitäten von Blechen aus Titan und Anteil an /9-Phase, wenn aus dem /?-Gebiet oder
Legierungen auf Titanbasis liegen die geringsten aus dem oberen «-Bereich abgeschreckt wird. Das
Festigkeitsanforderungen und bei einigen Qualitäten Material ist härter und sehr fest, aber weniger
auch die höchsten Festigkeitsanforderungen in der biegsam.
Walzrichtung und ebenso im Winkel von 90° zur 55 Hauptzweck des bekannten Verfahrens ist, ein
Walzrichtung. Wegen der Richtungsabhängigkeit beim Erzeugnis mit relativ hoher Zugfestigkeit und geringer
aufgewickelten Band war es bisher in vielen Fällen Streckgrenze zu schaffen, das ohne Bruch verformt
unmöglich, die Festigkeitsanforderungen zu erfüllen, werden kann und danach zur Erhöhung der Streck-
und in solchen Fällen war eine Bandverarbeitung grenze bis auf praktisch verwendbare Werte gealtert
nicht möglich.. Auch wenn eine sehr starke Streifung 60 wird. Dagegen besteht der Zweck des erfindungs-
auftritt, dann ist eine Bandverarbeitung ebenfalls gemäßen Verfahrens in der Verbesserung der Rich-
ausgeschlossen. In solchen Fällen nahm man Zuflucht tungsabhängigkeit von Titan und seinen λ- bzw.
zu der teureren Hand-Blechverarbeitung, bei der (α+/^-Legierungen und in der Verminderung oder
kreuzgewalzt wurde, damit die Richtungsabhängigkeit Beseitigung der Streifenbildung,
der Festigkeit und die Tendenz zur Streifenbildung 65 Das erfindungsgemäße Verfahren besteht nun darin,
vermindert wurde. die Bramme in einer Richtung zu Band warmzu-
Die Richtungsabhängigkeit im Titanmetall selbst walzen und anschließend, und zwar unmittelbar oder
erklärt man sich so, daß die Titan-Einkristalle, ins- nach erfolgter Abkühlung, bei einer Temperatur, die
3 4
um 27 bis 1110C unter der Temperatur des /9-Über- dessen überwiegend auf einer kristallographischen
gangs liegt, zu glühen. Vorzugsorientierung beruht, sind mehrere Verfor-
Die Zeichnungen erläutern verschiedene Ausfüh- mungs- und Glühvorgänge wünschenswert, damit
rungsformen der Erfindung. diese Richtungsabhängigkeit wirksam beseitigt
F i g. 1 zeigt graphisch die Verringerung der Rieh- 5 werden kann. Beispiele hierfür sind technisch
tungsabhängigkeit, die man beim Bandverarbeiten reines Titan und die Ti-6 Al-4 V-Legierung, für
und Glühen gemäß der Erfindung erreicht, wobei die die Prüfergebnisse in den Tabellen I bzw. IV
die Legierungen auf Titanbasis ein gemischtes (oc -\-ß)- zusammengestellt sind, die später noch erläutert
Gefüge mit etwa gleichen Anteilen an der α- und werden.
/J-Phase besitzen. io Bei erfindungsgemäß zu behandelnden Werkstoffen,
F i g. 2 und 3 zeigen jeweils in einer graphischen die ausschließlich in der «-Phase vorliegen, z. B. bei
Darstellung den Unterschied der Festigkeiten in Titan in den verschiedenen, handelsüblichen Rein-Quer-
und Längsrichtung (Q — L) in Abhängigkeit heitsgraden oder bei Titanlegierungen, die nur «-Bildverschiedener
Verarbeitungsbedingungen bei konti- ner enthalten, z. B. Zwischengitter-Kohlenstoff, Sauernuierlicher
Verformung der Legierung Ti-6A1-4V 15 stoff oder Stickstoff, oder Metalle, wie Aluminium,
(C 120 AV) zu gewickeltem Band. Zinn, Antimon, Silber, Indium u. dgl., oder /J-BiId-
Allgemein zeigen diese F i g. 2 und 3 die Ver- ner, z. B. Molybdän, Vanadin, Mangan u. dgl.,
minderung der Richtungsabhängigkeit, wie man sie innerhalb der Grenzen der Löslichkeit, wurde fest-
bei einer gemäß der Erfindung erfolgenden Band- gestellt, daß wiederholte Verformungen, an die sich
verarbeitung und Glühbehandlung von Legierungen ao verhältnismäßig lange dauernde Ofenglühungen bei
auf Titanbasis erhält, die überwiegend in der oc- oder Temperaturen gerade unter dem Beginn des («+/?)-
(a+j8)-Phase vorliegen. Übergangs anschließen, z. B. um 27 bis 560C tiefer,
Unter Bezugnahme auf die obigen Ausführungen sehr wirksam sind. Dabei wird das warmgewalzte
kann festgestellt werden, daß bei der Bandverarbei- Band bei einer Temperatur geglüht, die 27 bis 111° C
tung von Titan und Legierungen auf Titanbasis 25 unter der Temperatur des ^-Übergangs liegt, worauf
zwei Hauptfälle der Richtungsabhängigkeit vorliegen. das Band in aufeinanderfolgenden Verformungs-
Ein Fall betrifft die Bildung eines Fasergefüges schritten in derselben Richtung kalt verformt und
der oc- und /?-Phase in Walzrichtung, was unten nach jedem Verformungsschritt ofengeglüht wird,
noch erläutert wird. Bei dem anderen Fall han- wobei die Temperatur in dem Bereich liegt, der sich
delt es sich um eine kristallographische Orientie- 30 von 27 0C unterhalb des ^-Übergangs bis herab
rung in einer Vorzugsrichtung, was außerordentlich zu 649 0C, besonders von 27 bis 56 0C unterhalb
schwierig in einem Schliffbild festzustellen bzw. des /9-Übergangs, erstreckt.
darzustellen ist. Beide Arten der Richtungsabhän- In einer weiteren Ausbildungsform des erfindungs-
gigkeit können durch die gemäß der Erfindung gemäßen Verfahrens wird das warmgewalzte und
vorgesehene, geeignete Wärmebehandlung verringert 35 geglühte Band einer Kaltverformung in Längsrich-
werden. tung des Bandes durch Walzen bis auf 50%
In einer weiteren Ausbildung des erfindungsgemäßen der Ausgangsdicke unterworfen, worauf sich eine
Verfahrens wird das warmgewalzte und geglühte Ofenglühung bei einer Temperatur von 27 bis
Band in derselben Richtung kaltgewalzt und an- 56° C unterhalb des /S-Übergangs und daran ein
schließend in dem Temperaturbereich geglüht, der 40 weiteres Kaltwalzen in Längsrichtung des Bandes
von 27° C unter dem /^-Übergang bis zu 649 0C reicht. in aufeinanderfolgenden Verformungsschritten an-
Weiterhin kann vorzugsweise das warmgewalzte Band schließt, wobei nach jedem Verformungsschritt
anschließend bei einer Temperatur geglüht jwerden~ bei einer Temperatur von 649 bis 704° C geglüht
die im Bereich von 27° C unterhalb bis 222 0C über wird.
dem /?-Ubergang liegt. 45 Glühbehandlungen nach weiteren Kaltverformun-
Die Richtungsabhängigkeit, die durch die Gesamt- gen sind für kürzere Zeiten bei niedrigen Temperaausrichtung
der Phasen verursacht wird, kann in türen notwendig, damit verhütet wird, daß das Korn
weitem Ausmaß durch eine einzige Ofenglühung allzu grob wird, da man sonst eine geringe Festigkeit
bei hoher Temperatur beseitigt werden. Zur Beseiti- und eine geringe Duktilität bei der Biegung erhalten
gung der Richtungsabhängigkeit, die durch kristallo- 50 würde. Der Mechanismus bei der Verringerung der
graphische Orientierung bedingt ist, ist mindestens Richtungsabhängigkeit durch diese Art der Behandeine
Warmverformung mit anschließender erfindungs- lung besteht vermutlich darin, daß das Gefüge durch
gemäßer Glühung erforderlich, damit diese Art der Reorientierung infolge einer Rekristallisierung will-Richtungsabhängigkeit
vollständig beseitigt werden kürlich ausgebildet wird und dabei ein willkürliches
kann. 55 Kornwachstum erfolgt.
Daraus ergibt sich, daß die Richtungsabhängigkeit Die folgende Tabelle I enthält die Zugfestigkeit
von Legierungen auf Titanbasis, die ein großes und 0,2 "/,,-Streckgrenze bei Zimmertemperatur in
(a+/5)-Phasengebiet zwischen den oc- und /5-Phasen Längs- (L) und in Querrichtung (Q), gemessen an
besitzen und deren Eigenschaften dadurch bemer- drei Chargen von Titan handelsüblicher Reinheit
kenswert beeinflußt werden, sehr erheblich durch 60 (Qualität A-70), warmgewalzt und anschließend bei
eine einzige Ofenglühbehandlung verbessert werden 9000C geglüht, gerade unterhalb des ^-Übergangs
kann. Ein ausgezeichnetes Beispiel ist hierfür die sowohl vor als auch nach der ersten Kaltverformung,
Ti-8Mn-Legierung, für welche die Prüfergebnisse in worauf weiterhin in Stufen jeweils um etwa 5O°/o
der später zu erläuternden Tabelle III angegeben kalt verformt wird und wobei sich an jede Stufe
sind. 65 eine kurzzeitige Zwischenglühung bei etwa 6500C
Zur Verminderung der Richtungsabhängigkeit von anschließt, ferner eine abschließende kurzzeitige
Legierungen auf Titanbasis, die weitgehend in der Glühung bei etwa 76O0C. Der ^-Übergang liegt bei
α- oder nur in der α-Phase vorliegen, die infolge- diesem Werkstoff bei etwa 932 bis 9490C.
Tabeiie I
Titan handelsüblicher Reinheit — Qualität A-70
Charge T7-34153O
Charge T7-34153O
Ausgangsmaterial
Zugfestigkeit
Zugfestigkeit
(kg/mm2) Q L
Warmgewalztes Band (3,18 mm dick)
0,20/o-Streckgrenze
(kg/mm2)
(kg/mm2)
Zugfestigkeit
(kg/mm8)
Q-L
Q-L
0,2%-Streckgrenze (kg/mm8) Q-L
1. Warmgewalztes Ausgangsmaterial 5 Stunden lang bei 900° C in Argon geglüht
2. Kaltgewalzt 50% bis auf 1,6 mm, 5 Stunden lang bei 9000C in Argon geglüht
3. Kaltgewalzt 50% bis auf 0,8 mm, 10 Minuten bei 650° C in Luft geglüht und konditioniert (kurzzeitiges
Glühen bei 14O0C)
4. Kaltgewalzt 40% bis auf etwa 0,48 mm, 10 Minuten lang bei 65O0C in Luft geglüht und konditioniert..
70,0
70,7
70,7
74,3
71,5
71,5
Charge T 7-348530
1. Warmgewalztes Ausgangsmaterial 5 Stunden lang bei 9000C in Argon geglüht
2. Kaltgewalzt 50% bis auf 1,6 mm, 5 Stunden lang
in Argon bei 9000C geglüht
3. Kaltgewalzt 50% bis auf 0,8 mm, 10 Minuten lang bei 6SO0C in Luft geglüht und konditioniert (kurzzeitiges
Glühen bei 14O0C)
4. Kaltgewalzt 40% bis auf etwa 0,48 mm, 10 Minuten lang bei 65O0C in Luft geglüht und konditioniert ..
Charge T 7-349530
1. Warmgewalztes Ausgangsmaterial 5 Stunden lang bei 9000C in Argon geglüht
2. Kaltgewalzt 50% bis 1,6 mm, 5 Stunden lang bei 900° C in Argon geglüht
3. Kaltgewalzt 50% bis auf 0,8 mm, 10 Minuten lang bei 65O0C in Luft geglüht und konditioniert (kurzzeitiges
Glühen bei 14O0C)
4. Kaltgewalzt 40% bis auf etwa 0,48 mm, 10 Minuten lang bei 65O0C in Luft geglüht und konditioniert ..
66,3
62,2
62,2
69,2
63,3
63,3
55,6 58,0
65,3 59,3
+3,5 -0,4
+0,4 +0,8
70,0 | 63,4 | 57,5 | 44,5 | +6,6 |
66,7 | 67,5 | 54,6 | 48,6 | -0,8 |
67,6 | 70,1 | 60,0 | 56,5 | -2,5 |
+10,7 +4,2
+3,9 +4,7
+13,0 +6,0
69,5 | 66,5 | 56,4 | 48,3 | +3,0 |
67,7 | 67,7 | 56,5 | 52,0 | -0,0 |
68,3 | 69,5 | 61,0 | 59,0 | -1,2 |
70,1 j | 70,0 | 61,2 | 57,2 | +0,1 |
+8,1 +4,5
+2,0 +4,0
Aus den Prüfungsergebnissen der Tabelle I ersieht man, daß die Richtungsabhängigkeit in einem Streifen
aus Titan handelsüblicher Reinheitsgrade stark durch längere Ofenglühung bei 900° C, d. h. gerade unterhalb
des /S-Übergangs von etwa 932 bis 949 0C,
sowohl vor als auch nach der ersten Kaltverformung vermindert wird und daß diese Richtungsabhängigkeit
weiterhin durch kurzzeitige Ofenglühungen bei niedrigerer Temperatur in der Größenordnung von 650°C
nach jeder weiteren Stufe der Kaltverformung vermindert wird. Weiterhin wurde unter Bezugnahme
auf die obigen Ausführungen festgestellt, daß kurzzeitige, kontinuierliche Glühungen an Stelle von
Ofenglühungen bei 6500C angewendet werden können, ohne daß die Resultate nachteilig beeinträchtigt
werden.
Es wurde festgestellt, daß die Neigung des handelsüblich reinen Titanbleches zur Streifenbildung darauf
zurückzuführen ist, daß die Einleitung des Warmwalzens von d^r Rramme 7.11m Rand hei ZU hoher
Temperatur vorgenommen wird, und daß diese Streifenbildung im wesentlichen dadurch vermieden
werden kann, daß die Anfangstemperatur des Warmwalzens auf etwa 9000C begrenzt wird, d. h. gerade
unter die Temperatur des ^-Übergangs, so daß sich
der gesamte Walzvorgang praktisch im reinen «-Phasengebiet abspielt. Weiterhin wurde festgestellt, daß
diese Neigung vollständig dadurch beseitigt werden kann, daß das obenerwähnte, bei niedriger Temperatur
erfolgende Auswalzen der Bramme mit der obenerwähnten Ofenglühbehandlung kombiniert
wird.
Die folgende Tabelle I-A gibt Versuchsergebnisse, die dies bestätigen.
Titan handelsüblicher Reinheit
(Beginn des Auswalzens der Bramme bei etwa 885 4- 14° C)
(Beginn des Auswalzens der Bramme bei etwa 885 4- 14° C)
Nr. der Charge | Art der Behandlung | Anzahl der Versuche | Neigung zur Streifenbildung, Anzahl der Proben mit Streifenbildung |
T-4188 T-4454 V-3773 V-3821 W-4627 |
keine Ofenglühung keine Ofenglühung Ofenglühung Ofenglühung Ofenglühung |
16 15 7 6 8 |
10 12 0 0 0 |
Bei Legierungen auf Titanbasis, die bei Zimmertemperatur in der gemischten («+/J)-Phase mit etwa
gleichen Anteilen von ac- und /S-Phase vorliegen,
z. B. bei den Ti-8Mn- und Ti-16V-2,5 Al-Legierungen,
wurde gemäß der Erfindung festgestellt, daß die Richtungsabhängigkeit bei Legierungen dieser Art
vermindert werden kann, indem eine Bramme aus einer solchen Titanlegierung warm zu einem Band
gewalzt und für eine verhältnismäßig lange Zeit bei einer Temperatur ofengeglüht wird, die vorzugsweise
56°C unter dem /S-Übergang liegt und in ähnlicher
Weise, indem das ofengeglühte Band in Längsrichtung in aufeinanderfolgenden Verformungsschritten
von je 10 bis 50°/0 kaltgewalzt und nach jedem Verformungsschritt wie oben geglüht wird.
Bei einer derartigen Behandlung wird die Richtungsabhängigkeit durch eine («+^-Umwandlung,
durch ein willkürliches Kornwachstum der ß- und «-Phasen und durch Rekristallisation vermindert.
Hohe Temperaturen können nicht angewendet werden, da das /3-Kornwachstum bei Abwesenheit der
α-Phase übermäßig stark wird, was ein Gefüge mit geringer Duktilität bei Biegebeanspruchung zur Folge
hat. Vernünftige Zeiten bei niedrigerer Temperatur gaben keine ausreichend brauchbaren Ergebnisse.
Bei nichtlegiertem oder bei handelsüblich reinem Titan werden zur Förderung der willkürlichen Lage
Glühungen nach dem Warmwalzen angewendet, und es wird bei niedrigerer Temperatur und mit kürzeren
Glühzeiten nach anschließenden Verformungen gearbeitet, damit ein übermäßiges Kornwachstum vermieden
werden kann. Durch diese Art der Behandlung wird auch bei einem solchen Legierungsbandmaterial
die Tendenz zur Streifenbildung vermieden.
Die Auswirkung der Richtungsabhängigkeit ist in der folgenden Tabelle II dargestellt, die für die handelsübliche Legierung Ti-8Mn [C 110 M] 08-Übergang bei etwa 816°C) Angaben für die Zugfestigkeit und die 0,2 °/0-Streckgrenze enthält, wobei das Material von einer Bramme zu einem Band einer Dicke von 3,43 mm warmgewalzt wurde, worauf die Spannung nachgelassen und, wie oben erwähnt, geglüht und anschließend allmählich weiter kaltgewalzt und abgekühlt wird, bis eine Enddicke von 1,40 mm gemäß dem in der folgenden Tabelle II wiedergegebenen Schema erreicht wird.
Die Auswirkung der Richtungsabhängigkeit ist in der folgenden Tabelle II dargestellt, die für die handelsübliche Legierung Ti-8Mn [C 110 M] 08-Übergang bei etwa 816°C) Angaben für die Zugfestigkeit und die 0,2 °/0-Streckgrenze enthält, wobei das Material von einer Bramme zu einem Band einer Dicke von 3,43 mm warmgewalzt wurde, worauf die Spannung nachgelassen und, wie oben erwähnt, geglüht und anschließend allmählich weiter kaltgewalzt und abgekühlt wird, bis eine Enddicke von 1,40 mm gemäß dem in der folgenden Tabelle II wiedergegebenen Schema erreicht wird.
Ti-8 Mn
C 110 M Charge Nr. Al-440500
Zustand
Dicke
(mm)
(mm)
Versuche Zugfestigkeit
(kg/mm*)
Q I L Q-L
Q I L Q-L
0,2%-Streckgrenze
(kg/mm2)
Q I L IQ-L
Q I L IQ-L
1. Ausgangszustand (warmgewalzt und
entspannt)*
entspannt)*
2. Nach Behandlung**
3,43
1,40
1,40
2 je Richtung 2 je Richtung 101,7
107,3
107,3
96,0
104,8
104,8
+5,7
+2,5
+2,5
96,0
103,0
103,0
88,6
100,5
100,5
+7,4 +2,5
* Ofenglühung (Behandlung im Glühfrischkasten) 1 Stunde bei 6490C.
** Die Reihenfolge der Verfahrensschritte war wie folgt:
1. 2 Stunden bei 7600C, Ofenkühlung auf 566° C, luftgekühlt.
2. Kaltgewalzt 30% (3,4 mm auf 2,24 mm).
3. Glühung von 15 Stunden bei 677° C, ofengekühlt auf 427° C, luftgekühlt.
4. Kaltgewalzt 20% (2,24 mm auf 1,78 mm).
5. 1 Stunde geglüht bei 649° C, ofengekühlt auf 5660C, luftgekühlt.
6. Kaltgewalzt 20% (1J8 mm auf 1,40 mm).
7. 1 Stunde geglüht bei 649° C, ofengekühlt auf 566° C, luftgekühlt. Zugfestigkeiten in Längs- und Querrichtung geprüft.
Aus den obigen Daten ersieht man, daß durch das 65 7,4 auf 2,5 kg/mm2 gesenkt wurde. Die Ergebnisse ent-
erfindungsgemäße Verfahren die Richtungsabhängig- sprechender Versuche an weiteren Chargen der Legie-
keit dieses Materials bezüglich der Zugfestigkeit von rung C 110 M, die der Legierung Ti-8 Mn entspricht,
5,7 auf 2,5 kg/mm2 und der O,2°/o-S!treckgrenze von sind in der folgenden Tabelle III zusammengestellt.
909 504/1542
Ti-8Mn
C 110 M Charge A-1943, Rolle A-7733
C 110 M Charge A-1943, Rolle A-7733
(a) Nach dem Warmwalzen auf etwa 3,18 mm, Entspannungsglühen im Glühkasten für 1 Stunde bei 649° C,
Entzundern und Beizen:
Anzahl der Versuche |
Zugfestigkeit (kg/mm*) |
0,270-Streckgrenze (kg/mms) |
Dehnung* (Vo) |
Brucheinschnürung (7o) |
|
O | 12 12 |
108,5 100,0 +8,5 |
98,7 85,6 +13,1 |
13,1 14,5 -1,4 |
24,2 28,4 -4,2 |
L | |||||
Q-L |
(b) Nach Blankglühen im Ofen 4 Stunden bei 760°C, Dicke etwa 3,18 mm:
Q
L
Q-L
12 | 94,4 | 82,5 | 16,5 | 17,4 | 28,8 |
12 | 91,5 | 79,2 | 17,6 | 19,2 | 35,8 |
+2,9 | +3,3 | -1,1 | -1,8 | -7,0 | |
rerformunj | {auf etwa 2,54 mm | und nach Blankglühen im Ofen für 1 | Stunde bei 6 | ||
12 | 97,1 | 84,5 | 30,1 | ||
12 | 92,2 | 79,0 | 38,0 | ||
+4,9 | +5,5 | -7,9 |
(d) Nach der abschließenden Kaltverformung auf etwa 1,60 mm Blankglühen im Ofen für 2 Stunden bei 649 0C
im Flachdurchgang:
Q
L
Q-L
12 | 100,0 | 85,5 | 16,2 | 40,5 |
16 | 98,0 | 86,7 | 20,1 | 40,2 |
+2,0 | -1,2 | -3,9 | -0,3 |
Meßlänge = 63,5 mm.
Tabelle III (Fortsetzung)
Ti-8Mn
C 110 M Charge A-2890, Rolle A-7732 (a) Nach dem Warmwalzen auf etwa 3,18 mm, Entspannungsglühen durch Ofenglühung für 1 Stunde bei
649 0C, Entzundern | und Beizen: | Zugfestigkeit (kg/mm*) |
0,2 »/„-Streckgrenze (kg/mm2) |
Dehnung* (7o) |
Brucheinschnürung (Vo) |
Anzahl der Versuche |
105,9 100,8 +5,1 |
98,8 91,0 +7,8 |
14,9 16,5 -1,6 |
29,8 31,5 -1,7 |
|
O | 11 12 |
||||
L | |||||
Q-L |
(b) Nach Blankglühen im Ofen von 4 Stunden bei 760° C, Dicke etwa 3,18 mm:
12
12
12
+2,6
79,4 74,0
+5,4
17,4
17,2
+0,2
29,7
32,9
-3,2
(c) Nach der ersten Kaltverformung auf etwa 2,54 mm Blankglühen im Ofen für 1 Stunde bei 649° C:
L....
Q-L.
Q-L.
11 | 101,0 |
12 | 98,8 |
+2,2 |
87,5 88,6
-1,1
13,6
15,2
-1,6
32,5
33,3
-0,8
(d) Nach der abschließenden Kaltverformung auf etwa 1,60 mm Blankglühen im Ofen für 2 Stunden bei 649°C
im Flachdurchgang:
Q
L
Q-L
* Meßlänge =
12
16
16
102,0
+4,0
86,2
86,4
-0,2
16,0
18,0
-2,0
40,7
41,1
-0,4
63,5 mm.
11 12
Tabelle III (Fortsetzung)
Ti-8Mn
C 110 M Charge A-1934, Rolle A-4515
C 110 M Charge A-1934, Rolle A-4515
(a) Nach dem Warmwalzen auf etwa 3,18 mm, Entspannungsglühen im Glühofen für 1 Stunde bei 6490C,
Entzundern und Beizen:
Anzahl der Versuche |
Zugfestigkeit (kg/mm2) |
0,2%-Streckgrenze (kg/mm2) |
Dehnung· (0A,) |
Brucheinschnürung (%) |
|
O | 9 9 |
98,0 87,5 +10,5 |
89,7 74,5 + 15,2 |
19,7 21,0 -1,3 |
33,4 39,2 -5,8 |
L | |||||
Q-L |
(b) Nach Blankglühen im Ofen von 4 Stunden bei 7600C, Dicke etwa 3,18 mm:
12
12
12
95,1
88,7
+6,4
80,7 | 11,7 | 17,3 |
74,0 | 15,5 | 24,2 |
+6,7 | -4,8 | -6,9 |
(c) Kaltwalzen auf etwa 2,79 mm, Blankglühen im Ofen für 1 Stunde bei 6490C, Kaltwalzen auf etwa 2,54 mm
und Blankglühen im Ofen für 1 Stunde bei 649° C:
12
12
12
96,0
93,3
93,3
+2,7
83,5
78,4
78,4
+5,1
12,9
16,9
-4,0
19,8
31,6
-11,8
-11,8
(d) Kaltwalzen auf etwa 2,16 mm, Vakuumglühen für 1 Stunde bei 6490C, Kaltwalzen auf etwa 1,83 mm,
Blankglühen im Ofen für 2 Stunden bei 649°C im Flachdurchgang:
12
12
12
103,3
98,8
98,8
+4,5
* Meßlänge = 63,5 mm.
88,3
90,5
90,5
-2,2
11,9
15,3
-3,4
35,3
38,2
-2,9
Die mittlere Differenz zwischen der Zugfestigkeit in Querrichtung minus der Zugfestigkeit in Längsrichtung
sowie die Differenzen der 0,2°/<rStreckgrenze der Tabelle III sind als Ordinaten gegen die Verfahrensstufen
(a) bis (d) als Abszisse in F i g. 1 aufgetragen. Aus diesen Daten ersieht man, daß die
Richtungsabhängigkeit der Zugfestigkeit zunehmend mit fortlaufender Behandlung, wie sie in der Tabelle
angegeben ist, vermindert wird. Sowohl der Unterschied der Zugfestigkeiten als auch der der 0,2 %-Streckgrenzen
werden durch Ofenglühung bei 760° C vor dem Kaltwalzen unter 7,03 kg/mm2 herabgesetzt,
und es wird zunehmend eine weitere Verbesserung erreicht, wenn fortlaufend aufeinanderfolgende Kaltverformungen
und dazwischenliegende Blankglühbehandlungen im Ofen bei 649 0C vorgenommen
werden, wobei diese Verbesserungen zwischen +5,6 und —2,1 kg/mm2 liegen, die während der mittleren
Verfahrensstufen bis herab zu einer Richtungsabhängigkeit im Endprodukt erreicht werden, die
von etwa 0 bis 2,1 kg/mm2 in der Zugfestigkeit und von etwa 2,1 bis 4,2kg/mma in der 0,2 °/0-Streckgrenze
liegen. Im Vergleich dazu liegt die Richtungsabhängigkeit bei einem warmgewalzten, entspannten
Streifen bei etwa 5,6 bis 10,5 kg/mm2 bezüglich der Zugfestigkeit und bei etwa 8,4 bis 15,4 kg/mm2
bezüglich der 0,2 %-Streckgrenze.
Bei Legierungen mit gemischter («+ß)-Phase auf
der Titanbasis der obenerwähnten Art kann die Neigung zur Streifenbildung beseitigt oder vermindert
werden, indem die Warmwalztemperatur für die Brammen auf eine Temperatur gesenkt wird, die
gerade unter der Temperatur des ^-Übergangs liegt. Alternativ oder zusätzlich kann der warmgewalzte
Streifen einer Glühbehandlung bei hoher Temperatur unterworfen werden, wodurch gleichachsige Körner
erzeugt werden und wodurch die Streifenbildung bei anschließenden Kaltverformungen vollständig beseitigt
wird.
In diesem Zusammenhang wurde festgestellt, daß es eine Temperatur gibt, oberhalb deren die Kühlgeschwindigkeit
des Streifens nach der Glühbehandlung die Biegsamkeit des Endproduktes beeinflußt,
wobei festgestellt wurde, daß diese Temperatur bei etwa 7710C liegt. An eine über dieser Temperatur
liegende Glühbehandlung muß sich eine Luftkühlung anschließen, weil durch die Ofenglühung ein Widmannstättensches
Gefüge entsteht, bei der die Biegeeigenschaften ungünstig sind. Da, wie oben erwähnt,
eine Blankglühung im Ofen zur Reduzierung der Richtungsabhängigkeit der Festigkeit erforderlich ist
und da bei einer solchen Glühbehandlung eine langsame Abkühlung unvermeidlich ist, so ist eine Glühbehandlung
im Ofen unter 7710C für die gleichzeitige
Entfernung von Streifen und die Verringerung der Richtungsabhängigkeit der Festigkeit unter Beibehaltung
einer angemessenen Dulctilität erforderlich. Weiterhin wurde in diesem Zusammenhang festgestellt,
daß eine Glühbehandtungszeit von etwa 4 Stunden bei 76O°C etwa die Behandlung mit maximaler
Temperatur und geringster Zeit darstellt, durch die eine Streifenbildung vermieden wird, ohne
daß bei der anschließenden Kühlung ein Widmannstättensches Gefüge gebildet wird. Einer solchen
Behandlung wird vorzugsweise das warmgewalzte Band ausgesetzt, wobei sich unmittelbar die Entspannung,
Entzunderung und Beizen anschließen.
Das Auftreten von Streifen in Bändern oder Blechen aus Titan oder aus Legierungen auf Titanbasis
kann entweder durch Strecken oder Polieren
der Oberfläche vermittels einer Schwabbelscheibe vorgenommen werden. Das Streckverfahren ist das
beste, jedoch nicht immer durchführbar.
Für Legierungen mit gemischter (a+/?)-Phase, die
bei Zimmertemperatur ein Gefuge aufweisen, das überwiegend aus Λ-Phase besteht, z. B. für die
Ti-6A1-4V-, Ti-4Al-3Mo-lV- und auch für die
TWAl-oMo-Legierungen, erwiesen sich verschiedene
Arten der Behandlung zur Verminderung der Richtungsabhängigkeit als wirksam. Eine solche Behandlung
besteht darin, daß eine Bramme aus einer solchen Titanlegierung warm zu Band gewalzt und bei einer
Temperatur ofengeglüht wird, die 111 0C unter dem
ß-Übergang liegt, und in ähnlicher Weise darin, daß
IO das warmgewalzte und geglühte Band in Längsrichtung
kaltgewalzt und bei einer Temperatur von 1110C unter
dem ^-Übergang ofengeglüht wird. Vorzugsweise wird das Kaltwalzen in aufeinanderfolgenden Schritten
von je 10 bis 50 °/o Querschnittsverminderung vorgenommen, wobei nach jedem Walzschritt eine Ofenglühung
bei 111 ° C unter demß-Übergang angeschlossen wird.
Die Auswirkung dieser Behandlung auf die handelsübliche Ti-6A1-4V-Legierung (ternäre Titanlegierung
mit 6 Gewichtsprozent Aluminium und 4 Gewichtsprozent V, Firmenbezeichnung C 120AV, jS-Ubergang
über 967 bis 9820C) ist in der folgenden Tabelle IV dargestellt.
■ Tabelle IV Ti-6A1-4V
C120 AV-Charge H-0414T, Rolle, A-5453 (a) Warmgewalzt bis 2,93 mm, entspannt, blankgeglüht im Ofen für 2 Stunden bei 76O0C:
Anzahl der Versuche |
Zugfestigkeit (kg/mm2) |
O,27o-Streckgrenze (kg/mm2) |
Dehnung* (Vo) |
Brucheinschnürung (%) |
|
Q | 12 12 |
103,7 97,0 +<?,7 |
97,8· 83,0 + 14,8 |
. 12,4 12,5 -0,1 |
27,8 24,4 +3,4 |
L | |||||
Q-L |
(b) Blankglühen für 4 Stunden bei 8430C:
O
L
Q-L
99,5
95,2
+6,3 95,4
95,2
+6,3 95,4
84,7
+10,7
+10,7
13,7
13,9
-0,2
32,9 26,6
+6,3
(c) Kaltgewalzt auf 2,54 mm, Blankglühen für 5 Stunden bei 843 0C, Kaltwalzen auf 2,23 mm, Blankglühen
für 5 Stunden bei 843°C:
12
12
12
102,0
94,1
94,1
+7,9 97,2
78,3
+18,9
13,7 | 32,1 |
12,5 | 30,3 |
+1,2 | +1,8 |
(d) Kaltwalzen auf 1,41 mm, Blankglühen für 5 Stunden bei 8430C:
8
8
100,8
96,2
+4,6 93,0
80,5
80,5
+12,5
13,4
14,6
-1,2
(e) Kaltwalzen auf 1,02 mm, Blankglühen für 5 Stunden bei 8430C im Flachdurchgang:
94,0
94,0
0,0 88,0
80,5
80,5
+7,5
14,9
16,4
-1,5
33,9 28,8
+5,1
39,9
34,2 -5,7
Meßlänge = 63,5 mm.
Die Werte für die Zugfestigkeit und die 0,2 %-Streckgrenze
in Querrichtung minus der Werte in Längsrichtung aus der Tabelle IV sind als Ordinate gegen die
Behandlungen (a) bis (e) als Abszisse in F i g. 2 aufgetragen. Aus dieser F i g. 2 ersieht man, daß sich bei
fortgesetzter Behandlung, vom Zustand des warmgewalzten Bandes ausgehend, vermittels einer Ofenglühung
bei einer Temperatur von etwa 111 0C unter
der Temperatur des/J-Übergangs und bei anschließender
successiver Kaltverformung und entsprechender Ofenglühung in jeder Stufe schließlich eine zunehmende
Verminderung der Richtungsabhängigkeit im Band ergibt. Die Richtungsabhängigkeit wurde so von
6,7kg/mma (Zugfestigkeit) und von 14,8 kg/mma
(0,2 %-Streckgrenze) nach dem Entspannen des warmgeglühten Bandes bis herab auf den Wert 0 (Zugfestigkeit)
und auf 7,5 kg/mm2 (0,2 »/p-Streckgrenze)
vermindert, wobei die Kaltverformung in aufeinanderfolgenden Stufen bis zu 1 mm und eine Blankglühung
unterhalb der Temperatur des /J-Übergangs in der Warmbandstufe jeweils nach jeder Kaltverformung
vorgenommen wurde.
Es wurde festgestellt, daß das oben beschriebene Verfahren zur Verminderung der Richtungsabhängigkeit
der Festigkeit im Bereich hoher cn- und geringer /J-Phase bei gemischten («+/S)-Legierungen weiterhin
verbessert werden kann, indem zur weiteren Verringerung der Richtungsabhängigkeit der Festigkeit das
kaltgewalzte und geglühte Band erneut in Längsrichtung kaltgewalzt und anschließend einer kurz-
zeitigen Lösungsglühung bei einer Temperatur unterworfen
wird, die über dem /S-Übergang liegt, worauf
eine Ofenglühung bei 1110C unter dem /J-Übergang
angeschlossen wird. Diese Behandlung ist eine Funktion der Zeit bei einer Temperatur, um eine Rekristallisierung
oder Transformation zu erhalten, ohne daß eine nachteilige Vergröberung des Korns eintritt.
Je kürzer die Zeit für die Erwärmung ist, um so höher
ist die zulässige Temperatur, die bei extrem kurzen Erwärmungszeiten bis über den ^-Übergang hinausgeht.
Die Auswirkung dieser Maßnahme ist in F i g. 3 dargestellt. Aus dieser Zeichnung ersieht man, daß
ein Teil der Charge, an der die Daten der Tabelle IV gewonnen wurden, in ähnlicher Weise bis zu einer
Dicke von 0,94 mm kaltgewalzt wurde, wobei man für die Differenzen der Zugfestigkeit und der 0,2 °/0-Streckgrenze
in Quer- und Längsrichtung die Werte erhielt, die als Ordinaten in F i g. 3 aufgetragen sind, wobei
längs der Abszisse die Behandlungen angegeben sind. Von einem so hergestellten, kaltgewalzten Band ao
wurden drei Rollen A, B und C für weitere Behandlung
abgeschnitten, wobei die weitere Behandlung für jede dieser Rollen auf der Abszisse angegeben ist und die
dadurch bedingten Auswirkungen bezüglich der Richtungsabhängigkeit der Zugfestigkeit und der
0,2 "/,,-Streckgrenze durch die entsprechenden Ordinaten
angegeben sind. So wurde die Rolle A zunächst kalt auf 0,737 mm verformt, im Ofen für 5 Stunden
bei 8160C geglüht und dann bis auf eine endgültige
Dicke von 0,457 mm kaltgewalzt und anschließend in ähnlicher Weise im Ofen geglüht. Die Rolle C wurde
nacheinander kalt auf 0,737 mm und 0,66 mm verformt und in entsprechender Weise nach jeder Kaltverformung
im Ofen geglüht. Die Rolle B wurde andererseits nach einer Kaltverformung auf 0,737 mm
einer sehr kurzen Lösungsglühung unterworfen, nämlich etwa 10 Minuten lang bei etwa 969 bis 982° C,
worauf eine Luftabkühlung und eine abschließende Ofenglühung vorgenommen wurde, die 5 Stunden
lang bei 843° C dauerte.
Vergleicht man diese Endergebnisse, dann sieht man, daß die Richtungsabhängigkeit der Zugfestigkeit
und der 0,2 "/„-Streckgrenze für die Rollen A und C,
die keiner Lösungsglühung ausgesetzt waren, etwa ebenso groß ist wie für das entsprechend behandelte
Material der F i g. 2. In ausgeprägtem Gegensatz hierzu ist die Richtungsabhängigkeit für die Rolle B,
die lösungsgeglüht wurde, wobei die Richtungsabhängigkeit praktisch Null war, sowohl bezüglich der
Zugfestigkeit als auch der 0,2 "/„-Streckgrenze und wobei die tatsächlich erreichten Werte —0,84 kg/mm8
für die Zugfestigkeit und +1,4 kg/mm s für die
0,2%-Streckgrenze betrugen.
Weitere Versuchsergebnisse zeigen die Verbesserung, die man durch eine Abänderung des Verfahrens erhält,
wobei ein warmgewalztes und geglühtes Band aus einer («+/^-Titanlegierung in Längsrichtung zu einem
dünnen Band kaltgewalzt wird, woran sich eine Lösungsglühung während etwa 1 bis 10 Minuten bei
einer Temperatur anschließt, die im wesentlichen der Temperatur des ^-Übergangs entspricht, worauf rasch
von dieser Temperatur auf Umgebungstemperatur abgekühlt und gegebenenfalls das abgekühlte Band bei
Hl0C unter dem ^-Übergang geglüht wird.
Die Ergebnisse dieser Versuche sind in der folgenden
Tabelle V zusammengestellt, erzielt an kaltgewalzten Bändern aus einer gemischten («+jS)-Legierung mit
überwiegendem «-Anteil, wofür als Beispiel die handelsübliche Ti-6A1-4V (C 120 AV)-Legierung verwendet
wurde, deren ^-Übergang bei 970 bis 982° C liegt.
Tabelle V
Handelsübliche Qualität Ti-6A1-4V (C 120 AV) — Kaltgewalzt
Handelsübliche Qualität Ti-6A1-4V (C 120 AV) — Kaltgewalzt
Zugfestigkeit (kg/mm2) 0,2%-Streckgrenze
(kg/mma)
(kg/mma)
Zugfestigkeit
(kg/mm8)
Q-L
Q-L
0,2%-Streck grenze (kg/nun*) Q-L
Versuch Nr. 1
1. Kaltgewalzt auf 0,381 mm und im Ofen 5 Stunden lang bei 843°C geglüht
2. Lösungsgeglüht 1 Minute bei 9820C luftgekühlt
3. Ofengeglüht 5 Stunden bei 843°C
Versuch Nr. 2
1. Kaltgewalzt auf 3,05 mm und im Ofen 1 Stunde lang bei 9410C geglüht
2. Kaltgewalzt auf 2,54 mm und lösungsgeglüht 10 Minuten bei 982°C
3. Kaltgewalzt auf 1,37 mm und im Ofen 5 Stunden lang bei 843°C geglüht
106,8 127,2 111,2
100,0
94,8
123,7
113,0
123,7
113,0
80,1
98,3
89,8
98,3
89,8
98,2
115,3
105,2
115,3
105,2
89,6
83,2
84,8
83,2
84,8
82,7
104,8
97,8
73,2
80,0
82,7
80,0
82,7
12,0
3,5
-1,8
14,9
1,7
1,7
-1,0
15,5
10,5
7,4
16,4 3,2 2,1
Aus den obigen Daten ersieht man, daß durch eine kurzzeitige Lösungsglühung etwa bei der Temperatur
des /3-Übergangs eine ausgeprägte Verbesserung der Richtungsabhängigkeit im kaltgewalzten Band erhalten
wird und daß man eine weitere Verbesserung bei einer anschließenden Ofenglühung erhält.
Außerdem wurde festgestellt, daß noch eine weitere Verbesserung in der Wärmebehandlung dieser gemischten
(«+/3)-Legierungen möglich ist, wodurch
die Richtungsabhängigkeit der Festigkeit verringert wird, wobei diese Behandlung darin besteht, daß die
Bramme zum unmittelbar anschließenden Wann-
909 504/1542
walzen auf eine Temperatur in einem Bereich erhitzt wird, der von 27°C unterhalb bis 167° C oberhalb des
/?-Übergangs reicht. Bei dieser Art von Auswalzen erfolgt der größte Teil der Deformation im Einphasen-/S-Gebiet.
Durch die hohe Temperatur wird die Verarbeitungshärtung begrenzt, und es kann ein breiteres
Band gewalzt werden. Die folgende Tabelle VI zeigt die Verminderung der Richtungsabhängigkeit bei entspannten,
warmgeglühten Bändern, die durch zunehmend höher werdende Ausgangstemperaturen für
das Walzen erreicht wird.
Tabelle VI Entspanntes warmgeglühtes Band
Charge
Nr.*
Ausgangstemperatur
für das Walzen
der Bramme
(0Q
Anzahl der Versuche Zugfestigkeit
(kg/mma)
(kg/mma)
Q L
0,2 °/o-Streckgrenze (kg/mm2)
Q I L
Zugfestigkeit
(kg/mma) Q-L
0,2«/.-Streck- grenze (kg/mm8) Q-L
H-0414
H-0414
G-3307
H-0414
G-3307
954
1010
1177
1010
1177
8 in jeder Richtung
12 in jeder Richtung
4 in jeder Richtung 105,7
103,8
113,7
103,8
113,7
93,8
97,0
107,8
101,0
97,8
107,0
79,6
83,0
100,8
+11,9 +6,8
+5,9
+21,4 +14,8 + 6,2
* Anmerkung: Chargen H-0414 und G. 3307 — handelsübliche Ti-6A11^V-Legierung (C 120 AV), /S-Übergang 970 bis 9820C.
Aus den Daten der Tabelle VI ersieht man, daß mit zunehmender Temperatur des Walzens die Richtungsabhängigkeit der Festigkeit fortlaufend abnimmt.
Wenn das Auswalzen bei 11770C vorgenommen wird,
d. h. gut oberhalb des /S-Übergangs, dann wird die
Richtungsabhängigkeit sowohl bezüglich der Zugfestigkeit als auch bezüglich der 0,2 %-Streckgrenze
auf weniger als 7,03 kg/mm2 verringert.
Claims (13)
1. Verfahren zur Verminderung der Richtungsabhängigkeit der Festigkeit in einem Band aus
Titan oder einer tx- bzw. («+/^-Titanlegierung,
dadurch gekennzeichnet, daß die Bramme in einer Richtung zu Band warmgewalzt
und anschließend, und zwar unmittelbar oder nach erfolgter Abkühlung, bei einer Temperatur geglüht
wird, die 27 bis 111° C unter der Temperatur des /5-Übergangs liegt.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das warmgewalzte und geglühte
Band in derselben Richtung kaltgewalzt und anschließend in dem Temperaturbereich geglüht wird,
der von 27 0C unter dem /^-Übergang bis zu 6490C
reicht.
3. Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß das warmgewalzte Band anschließend
bei einer Temperatur geglüht wird, die im Bereich von 27° C unterhalb bis 222 0C über
dem /S-Ubergang ljegt. 7
4. Verfahren nach Anspruch/, dadurch gekennzeichnet, daß das warmgewalzte Band anschließend
bei einer Temperatur geglüht wird, die 27 bis 111°C unter der Temperatur des /3-Übergangs liegt,
worauf das Band in aufeinanderfolgenden Verformungsschritten in derselben Richtung kalt verformt
und nach jedem Verformungsschritt ofengeglüht wird, wobei die Temperatur in dem Bereich
liegt, der sich von 27° C unterhalb des /^-Übergangs
bis herab zu 649° C, besonders von 27 bis 56° C unterhalb des /S-Übergangs, erstreckt.
5. Verfahren nach Anspruch^, dadurch gekennzeichnet,
daß das warmgewalzte und geglühte Band einer Kaltverformung in Längsrichtung des
Bandes durch Walzen bis auf 50% der Ausgangsdicke unterworfen wird, worauf sich eine Ofenglühung
bei einer Temperatur von 27 bis 56° C unterhalb des ^-Übergangs und daran ein weiteres
Kaltwalzen in Längsrichtung des Bandes in aufeinanderfolgenden Verformungsschritten anschließt,
wobei nach jedem Verformungsschritt bei einer Temperatur von 649 bis 7040C geglüht wird.
6. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bramme aus
einer Titanlegierung mit einem Gefüge bei Zimmertemperatur mit etwa gleichen Anteilen an der cc- und
/3-Phase warm zu einem Band gewalzt und bei einer Temperatur ofengeglüht wird, die 560C
untet-dem /3-Übergang liegt.
7. Verfahren nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß das ofengeglühte Band in Längsrichtung
in aufeinanderfolgenden Verformungsschritten von je 10 bis 50% kaltgewalzt und nach
jedem Verformungsschritt gemäß Anspruch 6 geglüht wird.
8. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine Bramme aus
einer Titanlegierung mit einem bei Zimmertemperatur überwiegend aus der α-Phase bestehenden
Gefüge warm zu Band gewalzt und bei einer Temperatur ofengeglüht wird, die 111 0C unter
dem /3-Ubergang liegt.
9. Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß das warmgewalzte und geglühte
Band in Längsrichtung kaltgewalzt und bei einer Temperatur von 1110C unter dem /?-Übergang
ofengeglüht wird.
10. Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Kaltwalzen in aufeinanderfolgenden
Schritten von je 10 bis 50% vorgenommen wird, wobei nach jedem Walzschritt eine Ofenglühung bei 1110C unter dem ^-Übergang
angeschlossen wird.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, daß das kaltgewalzte und geglühte
Band erneut in Längsrichtung kaltgewalzt und
anschließend einer kurzzeitigen Lösungsglühung bei einer Temperatur unterworfen wird, die über
dem /?-Übergang liegt, worauf eine Ofenglühung bei 111° C unter dem /3-Ubergang angeschlossen
wird.
12. Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, daß die Bramme zum
unmittelbar anschließenden Warmwalzen auf eine Temperatur in einem Bereich erhitzt wird, der von
27°C unterhalb bis 1670C oberhalb des ß-Über- to
gangs reicht.
13. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß ein warmgewalztes und geglühtes
Band aus einer («+/^-Titanlegierung in Längsrichtung
zu einem dünnen Band kaltgewalzt wird, woran sich eine Lösungsglühung während etwa
1 bis 10 Minuten bei einer Temperatur anschließt, die im wesentlichen der Temperatur des /?-Übergangs
entspricht, worauf rasch von dieser Temperatur auf Umgebungstemperatur afegeßifiTtund
gegebenenfalls das abgekühlte Band bei 1110C
unter dem jS-Ubergang geglüht wird.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
GB451961A GB949861A (en) | 1961-02-07 | 1961-02-07 | Improvements in production of titanium and titanium-base alloys |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE1287799B true DE1287799B (de) | 1969-01-23 |
Family
ID=9778724
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DEC23481A Pending DE1287799B (de) | 1961-02-07 | Verfahren zur Verminderung der Richtungsabhängigkeit der Festigkeit in einem Band aus Titan oder einer alpha-bzw. (alphat ß)-Titanlegierung |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE1287799B (de) |
GB (1) | GB949861A (de) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US3394036A (en) * | 1965-07-26 | 1968-07-23 | Titanium Metals Corp | Annealing titanium wire |
US4168185A (en) * | 1977-02-25 | 1979-09-18 | Kobe Steel, Ltd. | Production method of titanium hot coil by continuous hot rolling system |
US4799975A (en) * | 1986-10-07 | 1989-01-24 | Nippon Kokan Kabushiki Kaisha | Method for producing beta type titanium alloy materials having excellent strength and elongation |
GB201112514D0 (en) * | 2011-07-21 | 2011-08-31 | Rolls Royce Plc | A method of cold forming titanium alloy sheet metal |
-
0
- DE DEC23481A patent/DE1287799B/de active Pending
-
1961
- 1961-02-07 GB GB451961A patent/GB949861A/en not_active Expired
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
GB949861A (en) | 1964-02-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE3621671C2 (de) | ||
DE69409938T2 (de) | Titanlegierung und Verfahren zu deren Herstellung | |
DE69203791T2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Werkstuckes aus einer Titanlegierung mit einer modifizierten Warmverarbeitungsstufe und hergestelltes Werkstuck. | |
DE69517177T2 (de) | Blech aus einer aluminium-legierung und verfahren zur herstellung eines bleches aus aluminium-legierung | |
DE2551791C3 (de) | Anwendung eines Verfahrens zur Herstellung von Kaltbändern | |
DE69317470T2 (de) | Hochfester, kaltgewalzter Stahlblech mit ausgezeichneten Tiefzieheigenschaften und Verfahren zu dessen Herstellung | |
DE2521330C2 (de) | ||
DE3411760A1 (de) | Verfahren zur herstellung von blech oder band aus einem walzbarren einer aluminiumlegierung | |
CH509412A (de) | Hochfeste Legierung auf Aluminiumbasis und Verfahren zur Herstellung der Legierung | |
DE3411762C2 (de) | ||
DE69402496T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Blech aus einer Al-Legierung, die eine verzögerte natürliche Alterung, eine ausgezeichnete Verformbarkeit und Einbrennhärtbarkeit aufweist | |
DE68913561T2 (de) | Aluminium-Lithium-Legierungen. | |
DE69029146T2 (de) | Verbesserungen bei aluminiumlegierungen | |
DE2348249A1 (de) | Kornorientierter siliciumstahl und verfahren zu seiner herstellung | |
DE3221840C2 (de) | ||
DE3147584C2 (de) | Verfahren zur Herstellung von kornorientiertem Siliciumstahl in Band- oder Blechform | |
DE1284095B (de) | Verfahren zum Herstellen von Aluminiumlegierungsblechen hoher Zeitstandfestigkeit | |
DE69903135T2 (de) | Verfahren zur herstellung von hochfester aluminiumfolie | |
DE2758822C2 (de) | Verfahren zur Herstellung eines Kupfer-Zink-Werkstoffes | |
DE69820058T2 (de) | Verfahren zur herstellung eines bleches aus wärmebehandlungsfähiger aluminium-legierung | |
DE10102932C1 (de) | Verfahren zur Herstellung eines kalt gewalzten Bandes oder Bleches aus Stahl und nach dem Verfahren herstellbares Band oder Blech | |
DE69807617T2 (de) | Verfahren zum Herstellen von Stahlband für die Produktion metallischer Verpackungen durch Tiefziehen und also hergestelltes Stahlband | |
DE69223435T2 (de) | Aluminiumblech und Verfahren zu seiner Herstellung | |
DE1287799B (de) | Verfahren zur Verminderung der Richtungsabhängigkeit der Festigkeit in einem Band aus Titan oder einer alpha-bzw. (alphat ß)-Titanlegierung | |
DE68917116T2 (de) | Verfahren zur Herstellung von Stahlblech mit hervorragender Tiefziehbarkeit. |