Einfluß des Gefügezustandes auf die mechanischen Eigenschaften von (α + β)‐ Titanlegierungen

• Published in: Materialwissenschaft und Werkstofftechnik 1978-02, Vol.9 (2), p.56-62
• Main Author: Zwicker, Ulrich
• Format: Article
• Language: English
• ISSN: 0933-5137; 1521-4052
• DOI: 10.1002/mawe.19780090205

Die Anteile des α‐ und β‐Titanmischkristalls in (α + β)‐Titanlegierungen können z. B. bei der Legierung TiAl6 V4 in großen Bereichen durch Wärmebehandlung variiert werden. Bei jeder Temperatur stellt sich z. B. bei TiAl6 V4 ein bestimmtes Verhältnis zwischen α und β ein, wobei sich die Legierungskonzentration in den einzelnen Phasenanteilen ändert, bis oberhalb etwa 970 °C die reine β‐Phase vorliegt. Beimengungen wie Eisen, Sauerstoff, Stickstoff und Wasserstoff verändern die Umwandlungstemperatur und auch die Anteile der jeweiligen Phasen. Die mechanischen Eigenschaften werden durch das Gefüge entscheidend beeinflußt. Sowohl der β‐Mischkristall wie auch der α‐Mischkristall können von hoher Temperatur abgeschreckt und bei tiefen Temperaturen zum Zerfall gebracht werden, so daß dadurch weitere Zwischenphasen, wie die ω‐Phase im β‐Mischkristall und die α2‐Phase im α‐Mischkristall ausgeschieden werden. Der α‐Mischkristall weist eine starke Anisotropie auf, so daß mit Textur behaftete Proben eine Richtungsabhängigkeit der mechanischen Eigenschaften aufweisen. Ausgehend von diesen Grundlagen wird gezeigt, wie sich diese Gefügezustände auf die mechanischen Eigenschaften insbesondere bei schwingender Beanspruchung auswirken. Influence of Microstructure on Mechanical Properties of (α + β)‐Ti‐Alloys The amount of α‐ and β‐phase in (α + β)‐Titanium alloys for example in the alloy TiAl6 V4 may be altered to a large extend by annealing procedures. In the alloy TiAl6 V4 each temperature corresponds to a certain amount of each of these phases, the composition of which is also dependent on annealing temperature. Above about 970 °C the homogeneous β‐phase appears. Additions of Iron, Oxygen, Nitrogen and Hydrogen have a great influence on the transition temperature and the distribution of the α‐ and β‐phase. There is a great influence of the distribution of the phases on the mechanical properties. The β‐phase and the α‐solid solution can be quenched from high temperature and decomposed at a lower temperature, so that intermediate phases as ω from β and α2 from α may be precipitated. The α‐solid solution is anisotropic so that texturized samples have different properties in various directions. Based on these fundamental aspects it is shown to what extend these microstructures may influence the mechanical properties especially the fatigue behaviour of (α + β)‐Ti‐alloys.