Abstract
An gewalzten 100 mm‐Vierkantstäben und 88 mm dicken Platten der Titanlegierung Ti 6 Al 4 V wurden nach verschiedenen Wärmebehandlungen im α + β‐Gebiet bei 700°C und 955°C sowie im β‐Gebiet bei 1010°C, meist mit nachfolgender Luftabkühlung in der Hauptumformrichtung sowie quer dazu das Mikro‐ und Makrogefüge, die Festigkeitseigenschaften, das Ermüdungsverhalten sowie die Bruchzähigkeit untersucht.
Nach Glühung bei 700°C mit dem höchsten α‐Gefügeanteil ergeben sich die höchsten Festigkeitseigenschaften, während Wärmebehandlungen, die den β‐Gefügeanteil steigern, zu niedrigeren Werten führen. Ein Abschrecken in Wasser läßt dabei höhere Werte als nach Luftabkühlen erreichen. Die Richtungsabhängigkeit der Festigkeits‐eigenschaften nimmt ebenso wie die der Kerbzeitstandfestigkeit mit höherer Glühtemperatur und sinkendem α‐Gefügeanteil ab. Die Bruchzähigkeit steigt mit zunehmendem β‐Gefügeanteil.
Die im Zugschwellbereich ermittelte HCF‐Schwingfestigketi liegt für glatte Proben, abhängig von der Wärmebehandlung, der Probenlage und dem Halbzeug, zwischen 545 und 300 N/mm^2^. Glühen bei 700°C entsprechend hohem α‐Gefügeanteil führen zu höheren Werten als eine Wärmebehandlung im oberen α + β‐Bereich mit geringerem α‐Anteil. Andererseits setzt ein durch β‐Glühen erzieltes Widmannstättensches Zerfallsgefüge bei geringer Primärkorngröße die Höhe der Dauerfestigkeit im Vergleich zur Glühung bei 700°C nicht herab. Allerdings verschiebt sich nach einer β‐Glühung der Übergang von der Zeit‐ in die Dauerfestigkeit zu niedrigeren Lastwechselzahlen und vermindert dadurch die Zeitfestigkeit.
Unabhängig von der Halbzeugform und der Probenlage deutet die Wärmebehandlung und die damit in Zusammenhang stehende Gefügeausbildung darauf hin, daß hohe α‐Anteile in globulitischer Form höhere Werte für die LCF‐Schwingfestigkeit ergeben, als geringere α‐Anteile in kurzlamellarem Umwandlungsgefüge. Nach β‐Glühung zur Erzielung eines Widmannstätten'schen Gefüges und kleiner Primärkorngröße werden mittlere Werte für die LCF‐Schwingfestigkeit erreicht.