Lõikamis- ja töötlusoperatsioonidel on üheks tüüpilisemaks defektiks töökarastumine.
Kuna Ti-6Al-4V läbib lõikamise ajal tugevat plastilist deformatsiooni, muutub pinnakiht äärmiselt kõvaks, mis kiirendab tööriista kulumist ja põhjustab töödeldud pinna rebenemist, lõhenemist ja kriimustamist. Teine levinud probleem on madalast soojusjuhtivusest tingitud kõrge lõiketemperatuur. Suurem osa töötlemisel tekkivast soojusest koondub lõiketsooni, selle asemel, et hajuda töödeldavale detailile või laastule. See kõrge temperatuur põhjustab tööriista nakkumist, difusioonikulumist ja kogunenud serva (BUE), mille tulemuseks on halb pinnakaredus, mõõtmete kõrvalekalded ja isegi mikropraod. Lisaks tekivad titaanisulami madala elastsusmooduli tõttu treimise või freesimise ajal kergesti tagasitõmbed ja vibratsioon, mis põhjustab mõõtmete ebastabiilsust, kitsenemist ja pragunemisjälgi pinnal.
Kuumtöötlemisprotsessides, nagu sepistamine ja valtsimine, on defektid tihedalt seotud temperatuuri reguleerimise ja deformatsiooni ühtsusega.
Pragunemine on kriitiline defekt, eriti pinnal või servadel. Kõrge temperatuuriga alfa-korpuse murenemine, ebaühtlane kuumenemine või liigne deformatsioon võib põhjustada servapragusid, pinnapragusid või sisemisi teradevahelisi pragusid. Teine tüüpiline defekt on alfa-korpuse moodustumine, kõva ja rabe hapnikuga rikastatud kiht, mis tekib sulami kuumutamisel õhus ilma kaitsva atmosfäärita. See alfa-ümbris vähendab elastsust, väsimust ja löögikindlust. Lisaks võib vale sepistamine põhjustada jämedateralise struktuuri, mis vähendab tugevust ja sitkust. Ebaühtlane deformatsioon võib põhjustada ka voolujuhtmete häireid, mis vähendab oluliselt peamiste konstruktsioonikomponentide väsimuseaega.
Kuumtöötlemise ajal võivad sobimatud parameetrid esile kutsuda ülekuumenemise, vananemise või jääkpinge kontsentratsiooni.
Ülekuumenemine põhjustab terade ebanormaalset kasvu ja hapra mikrostruktuuri. Liigne vananemine STA protsessis vähendab oluliselt tugevust ja kõvadust. Ebapiisav jahutus või ebaühtlane kuumutamine põhjustab jääkpinget, mis võib pärast töötlemist põhjustada deformatsiooni, kõverdumist või isegi hilinenud pragunemist. Keevitatud komponentide puhul põhjustab ebaõige keevitusjärgne kuumtöötlus kergesti keevisõmbluse jääkpinget ja moonutusi, mis mõjutab mõõtmete stabiilsust.
Keevitamise töötlemisel on levinud defektid poorsus, mittetäielik sulamine ja keevisõmbluse pragunemine.
Titaanil on kõrgel temperatuuril kõrge keemiline afiinsus hapniku, lämmastiku ja vesiniku suhtes. Kui kaitsekeskkond on ebapiisav, tekib gaas neeldumine, mis põhjustab poorsust ja hapruse suurenemist. Vesiniku neeldumine on eriti kahjulik ja võib põhjustada vesiniku pragunemist. Lisaks tekitab keevitamise ajal kiire kuumutamine ja jahutamine suure jääkpinge, mille tagajärjeks on keevisõmbluse moonutused ja kuumpraod. Keevisõmbluses ja kuumusest mõjutatud tsoonis on sageli näha kõvenemist ja elastsuse kaotust, mis vähendab üldist konstruktsiooni terviklikkust.
Valamise ajal on tüüpilisteks defektideks kokkutõmbumisõõnsus, kokkutõmbumise poorsus, kandmised ja eraldumine.
Titaanil on kõrge sulamistemperatuur ja kõrge keemiline reaktsioonivõime, seetõttu tuleb seda sulatada vaakumis või kaitsvas atmosfääris. Vale valamistemperatuur ja vormi täitmine põhjustavad kergesti kokkutõmbumist ja poorsust. Mittemetallilised lisandid vähendavad märkimisväärselt väsimustugevust. Keemiline eraldamine võib põhjustada ebaühtlast mikrostruktuuri ja jõudlust.
Kokkuvõtteks võib öelda, et 5. klassi titaanisulam on oma füüsikaliste ja keemiliste omaduste tõttu altid töötlemisel kõvenemisele, pinna määrdumisele, tööriista kõrgel temperatuuril kulumisele, alfa-korpusele, pragudele, jääkpingele, poorsusele ja moondumisele töötlemise ajal..
Neid defekte saab tõhusalt vähendada või vältida töötlemisparameetrite range kontrollimise, spetsiaalsete tööriistade, kaitsva atmosfääri, kütte- ja jahutusprotseduuride optimeerimise ning mõistliku järeltöötluse kuumtöötluse rakendamisega. Nende levinud defektide ja nende tekkemehhanismide mõistmine on oluline toote kvalifitseerimise määra parandamiseks, mehaaniliste jõudluste tagamiseks ja tööea pikendamiseks tööstuslikes rakendustes.
