تتمتع سبائك التيتانيوم، باعتبارها مادة هيكلية خفيفة الوزن، بأداء شامل ممتاز، وكثافة منخفضة، وقوة محددة عالية، وقوة كلال جيدة ومقاومة لتمدد الشقوق، ومقاومة ممتازة للتآكل، وأداء لحام جيد، وما إلى ذلك، لذلك لديها احتمال تطبيق واسع بشكل متزايد في الطيران والفضاء والسيارات وبناء السفن والطاقة وغيرها من الصناعات. سبائك التيتانيوم Gr.38 هي سبيكة تيتانيوم جديدة طورتها شركة ATI Technologies في الولايات المتحدة الأمريكية، والتي يمكن استخدامها لتحل محل الوسيلة الأكثر شيوعًا- التركيب الاسمي لـ Gr.38 سبائك التيتانيوم هي Ti-4Al-2.5V-1.5Fe-0.25O، وهي نوع من سبائك التيتانيوم عالية القوة من النوع + -. بالمقارنة مع سبيكة TC4، تستخدم سبيكة Gr.38 الحديد بدلاً من الفاناديوم الأكثر تكلفة كعنصر تثبيت، وقوتها مماثلة لقوة سبيكة TC4، واستطالتها قابلة للمقارنة أو أعلى قليلاً، ولكن على عكسها، فهي قادرة على من العمل الساخن والبارد، ويمكن تحويلها إلى صفائح رقيقة، وملفات، وشرائط، وشرائط دقيقة مرسومة على الساخن، وألواح سميكة، وأنابيب غير ملحومة، بالإضافة إلى المسبوكات والمنتجات الهندسية. نظرًا لأن سبائك التيتانيوم Gr.38 تتمتع بتشكيل فائق اللدونة وأداء إجهاد الفتحة المفتوحة، ولكن يمكن أيضًا أن تكون لحام الاحتكاك، فإن استخدامها واسع جدًا، ومناسب تمامًا لاستبدال الفولاذ والألمنيوم والمواد المركبة والتيتانيوم النقي وسبائك التيتانيوم الأخرى، وخاصة في مجال أنظمة الدفاع الجوي والعسكري لديها آفاق تطبيق واسعة جدا. في الوقت الحاضر، هناك عدد قليل جدًا من التقارير البحثية حول هذه السبيكة، لذلك، قام الباحثون بدراسة تأثير أنظمة التلدين المختلفة للقضبان الصغيرة من سبائك التيتانيوم Gr.38 على البنية المجهرية والخواص الميكانيكية وتشكل كسر الشد.
المواد الخام الرئيسية المستخدمة في تحضير سبائك التيتانيوم Gr.38 هي إسفنجة التيتانيوم وعناصر السبائك المضافة، وعناصر السبائك المضافة هي سبائك الألومنيوم والفاناديوم وحبوب الألومنيوم ومسامير الحديد وثاني أكسيد التيتانيوم. بعد عملية الخلط وإعداد القطب الكهربائي، أخيرًا، تم تحضير السبيكة التي يبلغ قطرها Φ440 مم عن طريق الصهر الفراغي باستخدام فرن القوس الكهربائي ذاتي الاستهلاك الفراغي. تم قياس نقطة انتقال الطور لسبائك التيتانيوم Gr.38 لتكون 970±5 درجة باستخدام دراسة المعادن ذات درجة الحرارة المرتفعة. تم تشكيل سبيكة بقطر 440 مم لمدة 8 مرات للنار، وأخيراً تم دحرجتها على الساخن إلى شريط بقطر 20 مم في حالة الدرفلة. كانت أنظمة التلدين هي تبريد الفرن، تبريد الماء وتبريد الهواء بعد الاحتفاظ بدرجات حرارة 830، 930، 950 و1000 درجة لمدة ساعة واحدة على التوالي.
تم قطع شريط اختبار بطول 75 مم من الشريط النهائي كعينة الخصائص الميكانيكية وتم قطع شريط اختبار بطول 20 مم كعينة ميتالوغرافية لإكمال محتوى الاختبار بعد معالجة التلدين. محتوى الاختبار هو بشكل أساسي اختبار البنية المجهرية وخصائص الشد في درجة حرارة الغرفة وتشكل كسر الشد في ظل أنظمة التلدين المختلفة. تظهر نتائج الاختبار أن:
(1) يمكن أن تحصل سبيكة Gr.38 على قوة عالية ولدونة جيدة مع خواص ميكانيكية شاملة جيدة بعد التلدين عن طريق تبريد الهواء (أو تبريد الماء) بعد الثبات عند درجة 930-950 لمدة ساعة واحدة.
(2) سبيكة Gr.38 مع الحفاظ على الحرارة بدرجة 830 لمدة ساعة واحدة بعد التلدين بالهواء، قوة الخضوع منخفضة، وتفضي إلى المعالجة اللاحقة للمواد
(3) Gr.38 مادة سبيكة درجة حرارة الغرفة الشد كسر التشكل هي خصائص كسر صلابة العسل، والحفاظ على الحرارة 1000 درجة 1H بعد التلدين، وكسرها على صلابة العش صغير نسبيا وضحل، بل هو اللدونة سيئة نسبيا.
