В титане

a-стабилизаторы – Al, Ga, La, Ge, C, N, O – повышают температуру полиморфного превращения a«b и расширяют температурную область существования a-фазы (рис. 9.1, I). Для упрочнения как однофазных, так и двухфазных a-сплавов из этих элементов применяют только Al (от 2 до 8%). Остальные металлы - дорогостоящие, а С, N и О слишком охрупчивают сплавы и допускаются в качестве примесей не более 0,1; 0,15 и 0,05% соответственно.

 

Рис. 9.1. Влияние легирующих элементов (л.э.) на полиморфное

превращение в титановых сплавах

 

Нейтральные упрочнители – Zr, Hf, Th, ма­ло влияющие на температуру полиморфного превращения, применяют для упрочнения как a-, так и b-фазы (рис. 9.1, III).

b -стабилизаторы снижают температуру полиморфного пре­вращения в титане, расширяют температурную область существова­ния b-фазы. Эти элементы в свою очередь можно разделить на две подгруппы:

а) изоморфные b-стабилизаторы - V, Мо, Nb, Та, Rе. Эти элементы имеют однотипную с b-титаном кристаллическую решетку, хорошо в нем растворяются и препят­ствуют его превращению в a-титан (рис. 9.1, II^а). Постепенное увеличение степени легирования этими элементами позволяет получить двух­фазные (a+b)-сплавы, а при некоторых довольно больших сте­пенях легирования - и однофазные b-сплавы.

б) эвтектоидообразующие (квазиизоморфные) b-стабилиза­торы - Cr, Со, Mn, Fe и др (рис. 9.1, II^б). Они обладают замедлен­ной скоростью образования эвтектоидной структуры ( a-фаза + интерметаллидное соединение титана с указанными металлами). При реальных скоростях охлаждения в процессе термообработки эвтектоиды не образуются, а легирующие элементы стабилизируют b-фазу.

Существует также группа эвтектоидообразующих элементов ак­тивных - W, Ni, Cu, Si. Температура выделения их эвтектоидов – выше 700°С, и в реальных случаях они образуют в соста­ве эвтектоидов хрупкие интерметаллидные фазы. Этими элементами можно легировать титан в очень малых количествах в пределах их растворимости в a-фазе.