Las aleaciones de titanio alfa-beta pueden desarrollar estructuras equiaxiales, lamelares, martensíticas o bimodales mediante procesos controlados de recocido, enfriamiento y envejecimiento. Tomando como ejemplo principal el Ti-6Al-4V, esta guía explica cómo la fracción de alfa primaria, los granos de beta preexistentes, el grosor de las láminas de alfa y la velocidad de enfriamiento determinan la resistencia, la ductilidad, la fatiga, la tenacidad a la fractura y la fluencia.
Las aleaciones de titanio alfa-beta contienen ambas fases a temperatura ambiente y combinan la conformabilidad de la fase beta con la estabilidad y la resistencia de la fase alfa. Sus propiedades finales dependen en gran medida de la temperatura de solución, el historial de deformación, la velocidad de enfriamiento y el envejecimiento. El Ti-6Al-4V es el ejemplo más conocido.
El calentamiento por encima del transus beta elimina la alfa primaria. Durante el enfriamiento, la alfa se nuclea en los límites de grano del beta anterior y crece hacia el interior en forma de colonias de placas paralelas. El enfriamiento lento produce placas alfa gruesas; un enfriamiento más rápido refina las placas y puede dar lugar a la formación de martensita alfa-prime. Las estructuras laminares más gruesas suelen mejorar la tenacidad a la fractura y la resistencia a la fluencia, mientras que las estructuras más finas aumentan la resistencia mecánica y la resistencia a la fatiga, aunque pueden reducir la ductilidad.
La velocidad de enfriamiento determina si la beta se descompone por difusión en alfa y beta retenida o si se transforma en productos martensíticos. También modifica el tamaño de las colonias y el grosor de las láminas de alfa. Por lo tanto, el equilibrio resultante entre resistencia y ductilidad debe seleccionarse junto con el tamaño de la sección y la capacidad de temple.
El recocido en el campo alfa-beta permite conservar una fracción controlada de alfa primario equiaxial. El beta restante se transforma durante el enfriamiento, produciendo alfa laminar secundario dentro de una matriz de beta. Esta estructura bimodal combina la resistencia a la fatiga y la ductilidad del alfa equiaxial con la tenacidad a la fractura y el comportamiento frente a la fluencia del beta transformado.
El recocido en dos etapas permite, en primer lugar, establecer la fracción de alfa primario y la morfología, y, a continuación, estabilizar el beta transformado. El tratamiento en solución y el envejecimiento refuerzan la aleación mediante una precipitación controlada, pero una temperatura excesiva, un tiempo de mantenimiento demasiado largo o un enfriamiento lento pueden provocar un engrosamiento de la estructura. Por lo tanto, el diseño del proceso debe especificar la temperatura en relación con el transus beta, la curva de enfriamiento y la respuesta al envejecimiento, en lugar de basarse únicamente en las indicaciones del tratamiento térmico.
Comparta su dibujo, material, objetivo de tolerancia o pregunta sobre la aplicación. Nuestro equipo de ingeniería puede ayudarle a revisar la ruta de mecanizado y sugerirle un siguiente paso práctico.
Guía de materiales
Las aleaciones de titanio alfa se basan en el endurecimiento por solución sólida y por refinamiento de grano, en lugar del endurecimiento convencional mediante tratamiento térmico. Esta guía explica detalladamente las composiciones alfa y casi alfa,...
Leer el artículoGuía de materiales
La metalografía del titanio distingue las familias de aleaciones alfa, alfa-beta y beta en función de su composición de fases, el tamaño del grano, la morfología y la distribución. Esta guía explica las estructuras equiaxiales, lamelares, ...
Leer el artículoGuía de materiales
El titanio y las aleaciones de titanio combinan una elevada resistencia específica, resistencia al calor y resistencia a la corrosión con exigentes requisitos de procesamiento a altas temperaturas. Esta guía explica, desde el punto de vista comercial...
Leer el artículoGuía de materiales
En la aleación del titanio se utilizan elementos seleccionados para controlar la estabilidad de las fases alfa y beta, la temperatura de transformación, la resistencia, el comportamiento frente a la corrosión y la respuesta al tratamiento térmico. Este artículo...
Leer el artículo
