Testimateriaali on TC4-titaaniseoksesta valmistettu tanko, joka on kuumavalssattu 920 asteessa. Kuumavalssauksen kokonaismuodonmuutosnopeus on noin 80%, ja a+ / vaihemuunnospiste on 980-990 astetta. Näytteet kuumennettiin ja pidettiin 1000 asteessa, 950 asteessa, 930 asteessa ja 830 asteessa 1 tunnin ajan ja sitten ilmajäähdytettiin, vesijäähdytettiin ja uunijäähdytettiin vastaavasti. Erilaiset hehkutusmenetelmät vaikuttavat mikrorakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin.

Jäähdytysnopeudella on suuri vaikutus edellä mainittujen neljän lämpötilan mikrorakenteeseen ja mekaanisiin ominaisuuksiin. Vesijäähdytettynä 1000 asteen, 950 asteen ja 930 asteen tasapainossa olevat -faasikomponentit käyvät läpi martensiittimuunnoksen, ja -faasi muuttuu martensiitti-a`-neuloksi. Siinä näkyy ilmeinen Widmansite-rakenne 1000 asteessa ja sen mekaaniset ominaisuudet vastaavat ilmajäähdytyksen 1000 asteessa. Vesijäähdytetyissä näytteissä 950 asteessa ja 930 asteessa mikrorakenteella on samanlaiset ominaisuudet kuin ilmajäähdytyksellä, mutta tasaakselisten primaaristen a-faasien välissä on + martensiitti a` neuloja. Tällä hetkellä vastaava kokonaissuorituskyky on korkein, ja sen virumisvastus on parempi kuin ilmajäähdytteisellä rakenteella.

830 asteessa pidettynä balansoidun faasin komponentit eivät enää kosketa M-linjaa, mutta vesijäähdytyksen jälkeen rakeidenvälisestä faasista löytyy myös hyvin pieniä neulamaisia muunnostuotteita, jotka voidaan erottaa vain elektronimikroskoopilla. Neulamaisen tuotteen rakennetta ei kuitenkaan ole vielä määritetty. Tällä hetkellä vetolujuus ja alueen pieneneminen ovat erittäin alhaiset. Mitä tulee uunin jäähdytykseen, näytteen hitaasta jäähtymisnopeudesta ja pitkästä viipymisajasta korkeassa lämpötilassa johtuen polymorfinen muunnos tapahtuu täysin ja kaikki a-faasit muuttuvat karkeiksi. Uunin 1000 asteen jäähdytyksen jälkeen syntyy karkeita a-faasihiutaleita ja hiutaleiden välisiä -faaseja alkuperäisissä -rakeissa, ja alkuperäisillä -raerajoilla on myös paksu kaistalemaisten a-faasien verkosto, joka on yleensä kutsutaan korimaiseksi rakenteeksi. Uunin jäähdytyksen jälkeen 950 astetta, 930 astetta ja 830 astetta, koska a-faasilla on taipumus nukleoitua ja kasvaa alkuperäisessä a-faasirajapinnassa, mikrorakenne on kaikki tasakeskeinen a ja rakeiden välinen faasi. Vetolujuus uunin jäähdytyksen jälkeen 1000 asteessa on pienempi kuin ilmajäähdytyksen ja vesijäähdytyksen, ja vetolujuus on suurempi. Kattava suorituskyky uunin jäähdytyksen jälkeen muissa lämpötiloissa on myös pienempi kuin vesi- ja ilmajäähdytyksen.

Yhteenvetona voidaan todeta, että TC4-titaaniseoksen parhaiden kokonaislujuus- ja plastisuusominaisuuksien sekä hyvän virumiskestävyyden ja murtumislujuuden saavuttamiseksi voidaan käyttää ilmajäähdytyksen (tai vesijäähdytyksen) hehkutusprosessia, kun sitä on pidetty 950 asteessa 1 tunnin ajan. käytetty. Myöhemmän käsittelyn helpottamiseksi, kun metallurginen tehdas lähtee tehtaalta, TC4-titaaniseos ottaa käyttöön ilmajäähdytysprosessin 700–800 asteessa 1 tunnin ajan. Joissakin suurikokoisissa takeissa käytetään joskus uunin jäähdytysprosessia suorituskyvyn tasaisuuden varmistamiseksi.




