Schlussbericht - Dechema Forschungsinstitut

zum Festhalten und zur Führung der Proben beim manuellen Ein- und Ausführen in die
Rundknetanlage (siehe Abbildung 4).
Da Titan in der Regel warm umgeformt wird, wurden die Proben vor der Umformung bei
1200°C für 30 Minuten in einen Röhrenofen gelegt (Stahlstab außerhalb). Da die Proben
nach der Glühung innerhalb von ca. fünf Sekunden vom Ofen zur Rundkneteinheit
transportiert werden müssen, kühlen sich diese ab. Es wurde ermittelt, dass die
Umformtemperatur dann etwa bei 1020°C liegt [38]. Damit es zu keiner Reaktion zwischen
den Titanlegierungen und den Umformwerkzeugen kommt, werden die Stangen mit einer
Keramik beschichtet. Am Institut wird dazu Zirkonoxid mit einem Bindemittel zu einer
zähflüssigen Paste vermischt und auf die Stangen aufgetragen. Nach einiger Zeit beginnt die
Beschichtung fest zu werden. Beim Aufheizen der Proben findet ein Sinterprozess statt, der
bewirkt, dass sich um die Proben eine gesinterte Zirkonoxid-Keramik bildet.
a) b)
Abbildung 4: Röhrenofen (a, links) mit Gestell zur Probenhalterung und Rundknetanlage (a, rechts)
des Instituts für Werkstoffe. Die zweiteiligen Formen (b) sind austauschbar; es wurden die
Durchmesser 13 mm bis 10 mm genutzt.
Die rotierenden Hämmer reduzierten beim Hineinschieben der Probe ihren Durchmesser
zunächst von 13 mm auf 12 mm. Da die Proben durch den Kontakt mit dem kalten Werkzeug
abkühlten, wurden sie nach jedem Umformschritt für fünf Minuten wieder in den Röhrenofen
geschoben. Während dieser Zeit erfolgte der Wechsel der Knetbacken-Paare (siehe
Abbildung 4b), so dass im nächsten Umformschritt ein Durchmesser von 11 mm erreicht
wurde. Die Prozedur wurde bis zu einem Durchmesser von 10 mm wiederholt und die
Proben kühlten abschließend an Luft ab.
3.4.3. Zweite Lösungsglühung / Alterung
Für die zweite Lösungsglühbehandlung wurden 3 verschiedene Temperaturen (575°C,
760°C, 940°C) mit jeweils 5 verschiedenen Zeiten (1 h, 3 h, 5 h, 12 h im Vakuum, 24 h im
Vakuum) kombiniert und anschließend die Mikrostruktur bewertet. Es fanden sich 2
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