Semasa operasi pemotongan dan pemesinan, salah satu kecacatan yang paling biasa ialah pengerasan kerja.
Disebabkan Ti‑6Al‑4V mengalami ubah bentuk plastik yang teruk semasa pemotongan, lapisan permukaan menjadi sangat keras, yang mempercepatkan haus alatan dan menyebabkan koyak, menggigil dan calar pada permukaan mesin. Satu lagi isu biasa ialah suhu pemotongan tinggi yang disebabkan oleh kekonduksian terma yang rendah. Kebanyakan haba yang dijana semasa pemesinan tertumpu di zon pemotongan dan bukannya meresap ke dalam bahan kerja atau cip. Suhu tinggi ini membawa kepada lekatan alat, kehausan resapan dan tepi terbina (BUE), mengakibatkan kekasaran permukaan yang lemah, sisihan dimensi dan juga retakan mikro. Di samping itu, disebabkan oleh modulus keanjalan rendah aloi titanium, springback dan getaran mudah berlaku semasa memusing atau mengisar, menyebabkan ketidakstabilan dimensi, tirus, dan tanda sembang pada permukaan.
Dalam proses kerja panas seperti penempaan dan penggulungan, kecacatan berkait rapat dengan kawalan suhu dan keseragaman ubah bentuk.
Keretakan adalah kecacatan kritikal, terutamanya pada permukaan atau tepi. Kerosakan sarung alfa suhu tinggi, pemanasan tidak sekata atau kadar ubah bentuk yang berlebihan boleh menyebabkan keretakan tepi, retak permukaan atau retakan antara butiran dalaman. Satu lagi kecacatan biasa ialah pembentukan kes alfa, lapisan diperkaya oksigen yang keras dan rapuh yang dihasilkan apabila aloi dipanaskan di udara tanpa suasana pelindung. Sarung alfa ini mengurangkan kemuluran, prestasi keletihan dan rintangan hentaman. Selain itu, penempaan yang tidak betul boleh menyebabkan struktur butiran kasar, yang mengurangkan kekuatan dan keliatan. Ubah bentuk yang tidak sekata juga boleh menyebabkan gangguan saluran aliran, yang dengan ketara mengurangkan hayat keletihan dalam komponen struktur utama.
Semasa rawatan haba, parameter yang tidak betul boleh menyebabkan kepekatan tekanan terlampau, penuaan atau baki.
Terlalu panas membawa kepada pertumbuhan bijian yang tidak normal dan struktur mikro rapuh. Berlebihan dalam proses STA mengurangkan kekuatan dan kekerasan dengan ketara. Penyejukan yang tidak mencukupi atau pemanasan yang tidak sekata menyebabkan tekanan sisa, yang boleh mengakibatkan ubah bentuk, meledingkan atau retak tertangguh selepas pemesinan. Untuk komponen yang dikimpal, rawatan haba selepas kimpalan yang tidak betul dengan mudah menyebabkan tegasan dan herotan sisa kimpalan, menjejaskan kestabilan dimensi.
Dalam pemprosesan kimpalan, kecacatan biasa termasuk keliangan, gabungan tidak lengkap, dan keretakan kimpalan.
Titanium mempunyai pertalian kimia yang tinggi untuk oksigen, nitrogen, dan hidrogen pada suhu tinggi. Jika suasana pelindung tidak mencukupi, penyerapan gas berlaku, membawa kepada keliangan dan peningkatan kerapuhan. Penyerapan hidrogen amat berbahaya dan boleh menyebabkan keretakan hidrogen tertunda. Di samping itu, pemanasan dan penyejukan pantas semasa mengimpal menghasilkan tegasan sisa yang besar, mengakibatkan herotan kimpalan dan retak panas. Zon kimpalan dan terkena haba sering menunjukkan pengerasan dan kehilangan kemuluran, yang mengurangkan integriti struktur keseluruhan.
Semasa penuangan, kecacatan biasa termasuk rongga pengecutan, keliangan pengecutan, kemasukan dan pengasingan.
Titanium mempunyai takat lebur yang tinggi dan kereaktifan kimia yang tinggi, jadi ia mesti dicairkan di bawah vakum atau suasana pelindung. Suhu menuang yang tidak betul dan pengisian acuan mudah menyebabkan pengecutan dan keliangan. Kemasukan bukan logam mengurangkan kekuatan keletihan dengan ketara. Pengasingan kimia boleh menyebabkan struktur mikro dan prestasi tidak sekata.
Ringkasnya, disebabkan sifat fizikal dan kimianya, aloi titanium Gred 5 terdedah kepada pengerasan kerja, pedih permukaan, haus alatan suhu tinggi, bekas alfa, retak, tegasan sisa, keliangan dan herotan semasa pemprosesan.
Kecacatan ini boleh dikurangkan atau dielakkan dengan berkesan dengan mengawal ketat parameter pemprosesan, menggunakan alat khas, menggunakan atmosfera pelindung, mengoptimumkan prosedur pemanasan dan penyejukan, dan melaksanakan rawatan haba pasca pemprosesan yang munasabah. Memahami kecacatan biasa ini dan mekanisme pembentukannya adalah penting untuk meningkatkan kadar kelayakan produk, memastikan prestasi mekanikal dan memanjangkan hayat perkhidmatan dalam aplikasi industri.
