Verwendung einer Titanlegierung zur Herstellung von Gegenständen,
für die gute Warmverformbarkeit erforderlich ist Hochaluminiumhaltige Titanlegierungen
sind bei Verwendung von Titan mit der bisher üblichen technischen Reinheit schwer
oder gar nicht warm verformbar, bzw. es sind so hohe Temperaturen für die Warmverformung
erforderlich, daß die praktische Durchführung zu große Schwierigkeiten bereitet.
Unter Titan technischer Reinheit ist dabei ein Ausgangsmaterial mit einer Härte
über 1o0 kg/min2 (Härte=HB30/io) zu verstehen. Unter der Härte im Sinne der vorliegenden
Erfindung wird die Umschmelzhärte verstanden, zu deren Feststellung das Titan im
Lichtbogenofen umgeschmolzen und ohne Verformung oder Wärmebehandlung einer Härtemessung
unterzogen wird. Auch bei aluminiumhaltigen Legierungen aus jodidtitan, das eine
höhere Reinheit hat und dessen Härte infolgedessen bis auf 80 kg/mm2 hinuntergeht,
ist keine wesentlich bessere Warmverformung erreicht worden. Außerdem ist bekannt,
daß hochaluminiumhaltige Titanlegierungen mit steigendem Aluminiumgehalt eine zunächst
steigende Härte aufweisen, die aber. bei Gehalten über 28 %, also wenn das Phasengebiet
a2+;, erreicht wird, wieder abfällt.Use of a titanium alloy for the manufacture of objects,
High-aluminum titanium alloys are required for good hot formability
are difficult when using titanium with the hitherto customary technical purity
or not at all hot deformable, or there are such high temperatures for hot deformation
required that the practical implementation is too difficult.
Under technical purity titanium is a starting material with a hardness
over 10 kg / min2 (hardness = HB30 / io). Under the hardship in the sense of the present
Invention, the remelting hardness is understood to determine the titanium in the
Arc furnace remelted and without deformation or heat treatment of a hardness measurement
is subjected. Even with aluminum-containing alloys made of iodide titanium, one of them
has a higher purity and consequently its hardness goes down to 80 kg / mm2,
no significantly better hot deformation has been achieved. It is also known
that high aluminum content titanium alloys with increasing aluminum content initially
have increasing hardness, but that. at levels above 28%, i.e. if the phase area
a2 +;, is reached, drops again.
Es wurde nun gefunden, daß hochaluminiumhaltige Titanlegierungen mit
Aluminiumgehalten von 10 bis 50 0/0 warm verformbar sind, wenn für diese Legierungen
ein Titan höchster Reinheit verwendet wird;-Die Reinheit, durch die die Warmverformbarkeit
er-. möglicht wird, ist dadurch feststellbar, daß das verwendete Titan eine Härte
von weniger als 75 kg/mm2 hat. Die Reinheit wird durch die Härte deshalb angegeben,
weil die analytischen Methoden zur Feststellung des Sauerstoff- und Stickstoffgehaltes
bei den geringen Gehalten an Verunreinigungen zu ungenau sind. Daß die Verwendung
von hochreinem Titan dazu führen würde, hochaluminiumhaltige Titanlegierungen warm
verformbar zu machen, war deshalb überraschend, weil diese Legierungen an sich schon
eine verhältnismäßig geringe Härte haben und nicht vorauszusehen war, daß die Reinheit
des verwendeten Titans die Sprödigkeit verringern würde. Die erfindungsgemäß hergestellten
Legierungen bedeuten einen großen Fortschritt in der Verwendung von hochaluminiumhaltigen
Titanlegierungen, die wegen ihres geringen spezifischen Gewichts in vielen Fällen
erwünscht sind.It has now been found that titanium alloys with a high aluminum content
Aluminum contents of 10 to 50 0/0 are hot deformable if used for these alloys
a titanium of the highest purity is used; -The purity, through which the hot workability
he-. is made possible can be determined by the fact that the titanium used has a hardness
less than 75 kg / mm2. The purity is indicated by the hardness,
because the analytical methods for determining the oxygen and nitrogen content
are too imprecise with the low levels of impurities. That use
of high purity titanium would cause high aluminum content titanium alloys to warm
Making it malleable was surprising because these alloys were already
have a relatively low hardness and could not have been foreseen that the purity
of the titanium used would reduce the brittleness. The manufactured according to the invention
Alloys represent a major advancement in the use of high aluminum
Titanium alloys, because of their low specific weight in many cases
are desired.
Bei Legierungen mit Aluminiumgehalten über 28 0/0 war bisher kein
Verfahren zur Verbesserung der Warmverformbarkeit bekannt, weil auch durch Zusatz
von Wasserstoff, der bei Legierungen mit niedrigerem Aluminiumgehalt zu einer Verbesserung
der Warmverformbarkeit führt, eine solche Verbesserung nicht möglich war, weil diese
Legierungen keinen Wasserstoff aufnehmen. Wenn auch Legierungen ,,@nxt ; Gehalten
an Aluminium von 28 bis 45 0/0 bei Verwendung von Reinsttitan; wie es erfindungsgemäß
vorgeschlagen wird, nicht so gut warm verformbar sind wie Legierungen mit niedrigeren
Aluminiumgehalten, so ist es durch den erfindungsgemäßen Vorschlag, Titan mit einer
Härte von weniger als 75 kg/mm2 für solche Legierungen zu verwenden, überhaupt erst
möglich, Legierungen mit so hohen Aluminiumgehalten bei Temperaturen unter 1000°
C warm zu verformen. Besonders bei Titanlegierungen mit Gehalten von 35 bis 45 %
Aluminium hat sich die Verwendung von Titan mit einer Härte unter 75 kg/mm2 für
die Warmverformbarkeit als vorteilhaft erwiesen.In the case of alloys with aluminum contents above 28 0/0 there was previously none
Process for improving the hot deformability known, because also by adding
of hydrogen, which leads to an improvement in alloys with a lower aluminum content
the thermoformability leads, such an improvement was not possible because of this
Alloys do not absorb hydrogen. Even if alloys ,, @ nxt; Held
on aluminum from 28 to 45 0/0 when using pure titanium; like it according to the invention
proposed are not as ductile as alloys with lower ones
Aluminum content, so it is by the proposal according to the invention, titanium with a
To use hardness of less than 75 kg / mm2 for such alloys, in the first place
possible, alloys with such a high aluminum content at temperatures below 1000 °
C to be deformed warm. Especially with titanium alloys with contents of 35 to 45%
Aluminum has proven to be the use of titanium with a hardness below 75 kg / mm2 for
the hot deformability proved to be advantageous.
Die Warmverformbarkeit einer erfindungsgemäßen Legierung sei an folgendem
Beispiel beschrieben: Eine Legierung mit 35 % Aluminium wurde aus Aluminium höchster
Reinheit (99,99) und aus Titan mit einer Härte (HB 30/10) von 67,5 kg/mm2 geschmolzen.
Diese Legierung ließ sich bei einer Temperatur von 950° C um mehr als 50 % warm
verformen, ohne daß eine Rißbildung auftrat. Demgegenüber war eine Legierung, die
aus Titan mit einer Härte von 120 kg/mm2 hergestellt worden war, bei diesen Temperaturen
nicht verformbar. Bereits beim ersten Versuch einer Verformung durch Schmieden trat
Rißbildung auf.The hot formability of an alloy according to the invention is assumed to be as follows
Example described: An alloy with 35% aluminum was made from the highest aluminum
Purity (99.99) and melted from titanium with a hardness (HB 30/10) of 67.5 kg / mm2.
This alloy became more than 50% warm at a temperature of 950 ° C
deform without cracking. In contrast, an alloy was that
made of titanium with a hardness of 120 kg / mm2 at these temperatures
not deformable. The first attempt at deformation by forging occurred
Crack formation.
Eine Legierung mit 10 % Al, hergestellt aus Titanschwamm mit einer
Härte von HB 70 kg/mm2 und Reinstaluminium (99,99 %) ließ sich durch Schmieden bei
einer Temperatur von 950° C um mehr als 70 0/0 yyArra verformen, ohne daß Kantenrisse
auftraten. Bei
einer gleichen Legierung, die aus Titanschwamm mit
einer Härte von HB 120 kg/mm2 erschmolzen wurde, war nur eine Verformung bis zu
maximal 10 % möglich. Bei stärkerer Verformung traten Kantenrisse auf.A 10% Al alloy made from titanium sponge with a
Hardness of HB 70 kg / mm2 and ultra-pure aluminum (99.99%) could be achieved through forging
deform at a temperature of 950 ° C by more than 70 0/0 yyArra without edge cracks
occurred. at
a same alloy made from titanium sponge with
a hardness of HB 120 kg / mm2 was melted, there was only a deformation up to
a maximum of 10% possible. Edge cracks occurred with greater deformation.