EP3617335B1 - Titanlegierungsbasiertes blechmaterial zur superplastischen tieftemperaturverformung - Google Patents

Claims (5)

1. Schichtmaterial für superplastische Verformung bei niedrigen Temperaturen, hergestellt aus einer Titanlegierung mit dem folgenden Gehalt von Elementen in Gew.%: 4,5 - 5,5 Al, 4,5 - 5,5 V, 0,1 - 1,0 Mo, 0,8 - 1,5 Fe, 0,1 - 0,5 Cr, 0,1 - 0,5 Ni, 0,16 - 0,25 O, wobei der Rest Titan und verunreinigte Elemente mit Molybdän-Strukturäquivalent [Mo] äquiv. > 5 und Aluminium-Strukturäquivalent [Al] äquiv. < 8 ist; wobei die Äquivalentwerte gemäß den folgenden Gleichungen berechnet werden: $$\begin{array}{c}\left[\mathrm{Mo}\right]ä\mathrm{quiv}\mathrm{.}=\left[\mathrm{Mo}\right]+\left[\mathrm{V}\right]/\mathrm{1,5}+\left[\mathrm{Cr}\right]\times \mathrm{1,25}+\left[\mathrm{Fe}\right]\times \mathrm{2,5}+\left[\mathrm{Ni}\right]/\mathrm{0,8}\\ \left[\mathrm{Al}\right]ä\mathrm{quiv}\mathrm{.}=\left[\mathrm{Al}\right]+\left[\mathrm{O}\right]\times 10+\left[\mathrm{Zr}\right]/6.\end{array}$$

   
2. Schichtmaterial für superplastische Verformung bei niedrigen Temperaturen nach Anspruch 1, wobei die Struktur aus Körnern mit einer Größe unter 8 µm besteht.
3. Schichtmaterial für superplastische Verformung bei niedrigen Temperaturen nach Anspruch 1, das superplastische Eigenschaften bei einer Temperatur von 775 ± 10°C aufweist.
4. Schichtmaterial für superplastische Verformung bei niedrigen Temperaturen nach Anspruch 1 und 2, das bei einer Temperatur von 775 ± 10°C ein α/β-Phasenverhältnis von 0,9 bis 1,1 aufweist.
5. Schichtmaterial für superplastische Verformung bei niedrigen Temperaturen nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 und 4, wobei die Menge an Legierungselementen, die zwischen den α- und β-Phasen während des SPF-Prozess diffundieren kann, mindestens 0,5 % ist und die gemäß der folgenden Gleichung bestimmt wird: $$Q={\displaystyle {\sum }_{j=1}^n\left|\mathit{\Delta m}\right|}\ge \mathrm{0,5}\mathrm{Gew}\mathrm{.}\%$$

   

   wobei:

   Q eine Menge der diffundierbaren Legierungselemente im Material in Gew.-% während der SPF ist;

   n eine Menge der Legierungselemente im Material ist;

   |Δm| ein absoluter Variationswert des Gehalts der Legierungselementen in β- und α-Phasen in Gew.-% während eines SPF-Prozesses ist;

   |Δm| nach der Formel berechnet wird: $$\left|\Delta \mathrm{m}\right|=\left(\mathrm{m}\mathrm{\beta }1-\mathrm{m}\mathrm{\alpha }1\right)-\left(\mathrm{m}\mathrm{\beta }2-\mathrm{m}\mathrm{\alpha }2\right),\mathrm{in}\mathrm{Gew}.\mathrm{-\%},$$

   

   wobei:

   mβ1 ein Gehalt des Legierungselements in der β-Phase vor SPF in Gew.-% ist;

   mβ2 ein Gehalt des Legierungselements in der β-Phase nach SPF in Gew.-% ist,

   mα1 ein Gehalt des Legierungselements in der α-Phase vor SPF in Gew.-% ist,

   mα2 ein Gehalt des Legierungselements in der α-Phase nach SPF in Gew.-% ist;

   und wobei

   eine Überprüfungs-Temperatur für superplastische Eigenschaften 775°C ist;

   vor der Prüfung der superplastischen Eigenschaften die Materialien 30 Minuten bei einer Temperatur von 720 °C geglüht und anschließend an Luft abgekühlt werden;

   die Verteilung der Legierungselemente zwischen den α- und β-Phasen mit der Elektronenmikrosonden-Analysen (EMPA) Methode untersucht wird.

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