Visão geral das condições de entrega dos materiais de titânio

Exceto as peças fundidas de titânio, todas forjadasmateriais de titâniosão entregues no estado recozido (M). Isso ocorre porque os materiais de titânio passam por vários métodos de processamento durante a formação, resultando em tensões internas variadas.
Para garantir que o material de titânio possua plasticidade e ductilidade suficientes e não desenvolva defeitos como rachaduras durante a usinagem ou deformação subsequente, os materiais de titânio forjado são submetidos a tratamento térmico de recozimento antes da entrega.

A temperatura e a duração do recozimento dependem principalmente de fatores como o tipo de material de titânio (titânio puro ou liga de titânio), o método de recozimento (ou seja, recozimento com alívio de tensão, recozimento por recristalização e recozimento a vácuo) e a finalidade do recozimento.

Recozimento de alívio de tensão de indústria

O titânio puro é geralmente realizado a uma temperatura abaixo da temperatura de recristalização. A temperatura de aquecimento está normalmente entre 500 e 600 graus, e o tempo de aquecimento varia dependendo da espessura da peça de trabalho. O tempo de espera do recozimento é de aproximadamente 60 minutos e geralmente é empregado resfriamento a ar. O objetivo deste recozimento é eliminar tensões internas no material, melhorar suas propriedades mecânicas como plasticidade e ductilidade, facilitar a conformação e processamento e evitar rachaduras e danos causados ​​por tensões internas durante a conformação e processamento.

Recozimento de recristalização

Também conhecido como recozimento completo, é realizado a uma temperatura superior à temperatura de recristalização do titânio comercialmente puro, mas 120-200 graus inferior à temperatura de transformação de fase de fase para fase. Este processo resulta em uma microestrutura de granulação fina.
A temperatura de recozimento de recristalização para titânio comercialmente puro é normalmente entre 680 e 700 graus (a temperatura de recozimento total para TC4 é de 700-800 graus). O tempo de aquecimento depende da espessura da peça e o tempo de espera é de aproximadamente 60 minutos. O resfriamento a ar é geralmente usado.

O principal objetivo deste tratamento de recozimento é refinar os grãos metálicos, melhorando a plasticidade, ductilidade e tenacidade do material. Embora as resistências à tração e ao escoamento diminuam um pouco, isso resulta em melhores propriedades mecânicas gerais, facilitando o processamento e a modelagem e evitando rachaduras e fraturas.

Recozimento a vácuo

Quando os materiais de titânio requerem um teor de hidrogénio extremamente baixo, ou quando o teor de hidrogénio excede os níveis aceitáveis, porque o hidrogénio no titânio não tem efeitos positivos e é altamente prejudicial, causando fragilização por hidrogénio.
Para remover o hidrogênio e evitar a oxidação superficial do material de titânio, este tratamento deve ser realizado em forno a vácuo. A solubilidade do hidrogênio no titânio comercialmente puro é muito baixa, existindo principalmente na forma do composto TiH2, que só é estável abaixo de 300 graus.
Ao aquecer titânio comercialmente puro num forno a vácuo até à temperatura de recozimento a vácuo, o teor de hidrogénio no titânio pode ser reduzido para menos de 0,01%. A temperatura, o tempo de aquecimento e o tempo de retenção para o recozimento a vácuo são basicamente os mesmos do recozimento por recristalização. O método de resfriamento geralmente envolve resfriamento lento no forno até uma temperatura apropriada, seguido de resfriamento fora do forno. O grau de vácuo não deve ser inferior a 5 × 10⁻⁴ mmHg. Além de conseguir a remoção do hidrogênio, o recozimento a vácuo também atinge outros objetivos do recozimento por recristalização.