ارزیابی تاثیر افزودن عناصر آلیاژی W و Fe ،Ni ، N بر ریزساختار آلیاژ آلومیناید تیتانیم Ti-48Al-2Cr-2Nb

سال انتشار: 1399
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 603

فایل این مقاله در 12 صفحه با فرمت PDF قابل دریافت می باشد

استخراج به نرم افزارهای پژوهشی:

لینک ثابت به این مقاله:

شناسه ملی سند علمی:

MECHAERO05_016

تاریخ نمایه سازی: 27 مرداد 1399

چکیده مقاله:

آلیاژهای سبک وزن استحکام بالا جز مواد مورد نیاز برای ایجاد تحول در صنایع هوایی و نیروگاهی هستند. صرفه جویی در مصرف سوخت، کاهش هزینه ها و نیز کاهش آلودگی محیط زیست از جمله مزایای به کار گیری این آلیاژها خواهد بود آلومینایدهای تیتانیم به علت خواص جذابی که دارند در این زمینه امیدوارکننده هستند. در این پژوهش آلیاژ Ti-48Al- Cr-2Nb2 (به اختصار 4822 و اعداد به درصد اتمی)و نیز آلیاژ Ti-48Al-2Cr-2Nb-1N (به اختصار N1) با استفاده از روش ذوب قوسی تحت خلا ساخته شد. در حین ذوب یکی از نمونه های N1 تکه ای از الکترود تنگستنی در مذاب وارد شد این نمونه به اختصار NW1 نام گذاری شد. همه نمونه ها چندین بار ذوب مجدد شدند. عملیات پرسکاری ایزواستاتیک داغ و عملیات همگن سازی در 1400 ̊C انجام شد. بررسی های ریزساختاری بر روی نمونه ها انجام گشت. نتایج نشان داد که افزودن نیتروژن به آلیاژ 4822 باعث تشکیل رسوب های Ti2AlN شد. در نتیجه ریزساختار آلیاژ N1 بسیار ریز شد. ریزساختار ریختگی آلیاژ N1 یکنواخت بود ولی ریزساختار آلیاژهای 4822 و NW1 یکنواخت نبودند. در نمونه1NW عناصر W و Ni ،Fe شناسایی شدند. در آلیاژ NW1 در حالت ریختگی به دلیل انجماد غیر تعادلی، ساختار لایه ای تشکیل نشد. پس از انجام عملیات حرارتی همگن سازی، ریزساختار یکنواخت در نمونه ها تشکیل شد. در آلیاژ 4822 و N1 ریزساختار کاملا لایه ای شکل گرفت. افزوده شدن همزمان عناصر W و Ni ،Fe منجر به کاهش نقطه ذوب آلیاژ ،1NW پایدار شدن فاز γ و تشکیل فاز غنی از عناصر آلیاژی γ′ شد. همچنین حضور همزمان این عناصر سرعت استحاله تشکیل ساختار لایه ای γ+α2 از فاز α را کاهش داد زیرا ساختار لایه ای در حالت ریختگی NW1 تشکیل نشد و پس از عملیات همگنسازی شکل گرفت. عناصر W و Ni ،Fe تشکیل فاز جداگانه ندادند ودر آلیاژ حل شدند. رسوب های Ti2AlN نیز هم در آلیاژ N1 و هم در آلیاژ NW1 تشکیل شدند.

نویسندگان

حمید رضا قربانی

کارشناسی ارشد، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

احمد کرمانپور

استاد، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان

احمد رضاییان

استادیار، مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی اصفهان، اصفهان