Titanyum alaşımları, yüksek mukavemetleri, yüksek sertlikleri ve düşük ısıl iletkenlikleri Ticari olarak saf titanyum alaşımları havacılık ve uzay endüstrisinde yapısal malzeme olarak kullanılmaktadır. Bu alaşımlar çoğunlukla şekillendirme işlemlerinden sonra gerilim giderme ısıl işlemine maruz kalırlar. Ticari olarak saf titanyum (CP Ti) alaşımlarının ısıl işlemleri genellikle hava, atmosfer kontrollü ve vakum atmosferlerinde gerçekleştirilir. Bu çalışma, ısıl işlem ısıtma ortamının CP Ti alaşımlarının mekanik ve mikro yapısal özellikleri üzerindeki etkisini araştırmaktadır. Numuneler farklı ısıtma ortamları ile gerilim giderme işlemine tabi tutulmuştur. Isıtma ortamları vakum ve atmosfer kontrollü atmosferlerdir. Atmosfer kontrollü ısıtma ortamlarında ısıl işlem gören numunelerde renk değişimi gözlenmiştir. Mikro yapı incelendiğinde ne yüzeye yakın ne de çekirdek bölgelerinde ısıtma ortamına bağlı değişim gözlenmemiştir. Atmosfer kontrollü ortamda ısıl işlem göre numunelerde renk değişimi gözlenmesine rağmen, alfa fazı oluşumu görülmemiştir. Vakum atmosferinde ısıl işlem görmüş numuneler yaklaşık %7 daha yüksek çekme ve akma dayanımı gösterirken, uzama yüzdeleri benzer değerler göstermiştir. Yorulma testi 310, 350 ve 370 MPa gerilme seviyelerinde gerçekleştirilmiştir. Vakum altında ısıl işlem görmüş numunelerin yorulma ömrü, tüm gerilim seviyelerinde atmosfer kontrollü ısıl işlem görmüş numunelerden daha yüksektir. Gerilim seviyesi 375 MPa'a kadar çıktığında, yorulma ömründeki fark yaklaşık %50 olarak gözlenmiştir. Vakumla ısıl işlem görmüş numunelerde oksijen ve hidrojen içerikleri çok fazla değişmezken, atmosfer kontrollü ısıl işlem görmüş numunelerde oksijen içeriği 50 ppm, hidrojen içeriği ise 20 ppm artmıştır. Hidrojen içeriğindeki artış mekanik özellikleri azaltmıştır.
Commercially pure titanium alloys are used as structural materials in aerospace industry. These alloys are mainly exposed to stress relief after forming operations. Heat treating of commercially pure (CP) titanium alloys are generally carried out in air, atmosphere-controlled and vacuum atmospheres. This study investigates the effect of heating media on mechanical and microstructural features of CP titanium alloys. The samples have been subjected to stress relief treatment by different heating media. The heating media are vacuum and atmosphere-controlled atmospheres. Discoloration has been observed in atmosphere-controlled heating media. The microstructure has not been influenced by heating media neither near the surface and at core. Although, discoloration has been detected, alpha case formation is not noticed. The samples heat-treated in vacuum atmosphere showed approximately 7 % higher tensile and yield strength whereas elongation % has not been changed. Fatigue test has been performed at 310, 350 and 370 MPa stress levels. The fatigue life has been decreased at all stress levels. When stress level is increased up to 375 MPa, fatigue life has been decreased nearly by 40 %. Impurity content of samples has been examined within the scope of hydrogen and oxygen content. Oxygen and hydrogen contents have not been changed so much in vacuum heat-treated samples whereas oxygen content has been increased by 50 ppm and hydrogen content by 20 ppm. Increment in hydrogen content decreased mechanical properties.
