Μεταξύ των κραμάτων τιτανίου, το TC4 είναι ένα ευρέως χρησιμοποιούμενο κράμα τιτανίου. Συνήθως χρησιμοποιείται σε κατάσταση ανόπτησης. Το TC4 μπορεί να υποβληθεί σε ανόπτηση ανακούφισης από το στρες, ανόπτηση με ανακρυστάλλωση και επεξεργασία γήρανσης στερεού διαλύματος. Η δομή μετά την ανόπτηση είναι αυτή και συνυπάρχουν φάσεις, αλλά το περιεχόμενο της φάσης είναι μικρότερο, αντιπροσωπεύοντας περίπου το 10%. Η θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης TC4 είναι 750 βαθμοί.
Η θερμοκρασία ανόπτησης ανακρυστάλλωσης επιλέγεται γενικά ώστε να είναι 80-100 βαθμοί πάνω από τη θερμοκρασία ανακρυστάλλωσης (αλλά σε πρακτικές εφαρμογές, εξαρτάται από τη συγκεκριμένη κατάσταση). Μετά την ανόπτηση ανακρυστάλλωσης, η δομή του TC4 είναι ισοαξονική φάση + φάση και η συνολική απόδοση είναι καλή. Ωστόσο, η επεξεργασία ανόπτησης του TC4 είναι μόνο μια επεξεργασία σταθεροποίησης φάσης. Για να αξιοποιήσει πλήρως τις δυνατότητες των εξαιρετικών ιδιοτήτων του, θα πρέπει να ενισχυθεί. Η θερμοκρασία μετάβασης + / φάσης του κράματος TC4 είναι 980-990 βαθμοί .
Η θερμοκρασία επεξεργασίας διαλύματος επιλέγεται γενικά ώστε να είναι 40-100 βαθμοί κάτω από τη θερμοκρασία + / μετασχηματισμού (ανάλογα με τη συγκεκριμένη κατάσταση), επειδή η αδρή δομή Widmanstatten που λαμβάνεται με επεξεργασία διαλύματος στην περιοχή φάσης έχει υψηλή αντοχή και αντοχή σε θραύση. Έχει το πλεονέκτημα της υψηλής σκληρότητας, αλλά η ελαστικότητα και η αντοχή σε κόπωση είναι και τα δύο πολύ χαμηλά. Ωστόσο, η επεξεργασία με διάλυμα στην περιοχή φάσης + δεν έχει αυτό το μειονέκτημα.
Η θεραπεία γήρανσης είναι η θέρμανση του επεξεργασμένου με διάλυμα TC4 σε μέτρια θερμοκρασία, η διατήρηση του για ορισμένο χρονικό διάστημα και, στη συνέχεια, η ψύξη του με αέρα. Ο σκοπός της θεραπείας γήρανσης είναι να εξαλειφθεί η «φάση που παράγεται από την επεξεργασία στερεού διαλύματος που είναι επιζήμια για τη συνολική απόδοση. Ο σβησμένος μαρτενσίτης που παράγεται με επεξεργασία στερεού διαλύματος αποσυντίθεται γρήγορα κατά τη διαδικασία γήρανσης (ο μετασχηματισμός φάσης είναι αρκετά περίπλοκος), προκαλώντας αύξηση της αντοχής. Υπάρχουν δύο απόψεις για αυτό:
1. Πιστεύεται ότι επειδή το ' αποσυντίθεται σε + , το αποτέλεσμα ενίσχυσης της διασποράς των προϊόντων αποσύνθεσης αυξάνει την ένταση του TC4.
2. Πιστεύεται ότι κατά τη διαδικασία γήρανσης, η φάση αποσυντίθεται για να σχηματίσει τη φάση ω, προκαλώντας ενίσχυση του TC4.
Καθώς προχωρά η γήρανση, η δύναμη μειώνεται. Υπάρχουν δύο διαφορετικές απόψεις για αυτό το φαινόμενο:
1. Η συσσωμάτωση της φάσης μειώνει την αντοχή.
2. Η αποσύνθεση της φάσης ω είναι μια διαδικασία αποσκλήρυνσης.
Η επιλογή της θερμοκρασίας και του χρόνου γήρανσης πρέπει να βασίζεται στην επίτευξη της καλύτερης συνολικής απόδοσης. Εντός των συνιστώμενων περιοχών λύσης και γήρανσης, είναι καλύτερο να προσδιορίσετε την καλύτερη διαδικασία μέσω της καμπύλης σκλήρυνσης της ηλικίας. Η γήρανση σε χαμηλή θερμοκρασία (480-560 βαθμός ) είναι καλύτερη από τη γήρανση σε υψηλή θερμοκρασία πάνω από 700 βαθμούς . Επειδή όσον αφορά την αντοχή σε εφελκυσμό, την ανθεκτικότητα και την αντοχή σε ερπυσμό, την αντοχή σε θραύση και τις ιδιότητες εφελκυσμού με εγκοπή σε υψηλές θερμοκρασίες, η γήρανση σε χαμηλή θερμοκρασία είναι καλύτερη από τη γήρανση σε υψηλή θερμοκρασία. Η συνολική απόδοση του TC4 μετά από επεξεργασία στερεού διαλύματος είναι καλύτερη από εκείνη μετά από επεξεργασία ανόπτησης 750-800 βαθμού.
Θα πρέπει να σημειωθεί ότι η επεξεργασία του κράματος τιτανίου TC4 έχει ως αποτέλεσμα η αρχική δομή να έχει μεγαλύτερο αντίκτυπο στη μικροδομή και στις μηχανικές ιδιότητες μετά τη θερμική επεξεργασία. Για τη δομή που μοιάζει με δίκτυο που σχηματίζεται από διαφορετικές παραμορφώσεις πάνω από τη θερμοκρασία μετασχηματισμού φάσης, δεν μπορεί να αλλάξει με θερμική επεξεργασία. Μετά την ανόπτηση σε 750-800 βαθμό , η αρχική οργανωτική κατάσταση διατηρείται βασικά. για επεξεργασία κάτω από τη θερμοκρασία μετασχηματισμού φάσης Οι λαμβανόμενες δομές και οι δομές φάσης, μετά από ανόπτηση σε 750-800 βαθμό , μπορούν να λάβουν την ισοαξονική πρωταρχική φάση και τη μετασχηματισμένη φάση. Η ολκιμότητα εφελκυσμού και η μείωση της επιφάνειας του πρώτου είναι χαμηλότερες από το δεύτερο. αλλά η αντοχή του σε υψηλές θερμοκρασίες, η ανθεκτικότητα στη θραύση και η αντίσταση στη διάβρωση της τάσης από θερμό αλάτι είναι υψηλότερα.
