تاثیرعملیات حرارتی آنیل بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ نوین تیتانیوم Ti-۳Al-۸Mo-۷V-۳Cr در مناطق دوفاز α/β و تکفاز β

سال انتشار: 1400
نوع سند: مقاله کنفرانسی
زبان: فارسی
مشاهده: 140

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:

IMES15_101

تاریخ نمایه سازی: 13 بهمن 1400

چکیده مقاله:

آلیاژ تیتانیوم شبه پایدار بتا Ti-۳Al-۸Mo-۷V-۳Cr با قابلیت کارپذیری بالا بر اساس روش نیمه تجربی d-electron بر پایه آلیاژ هوایی و پرمصرف Ti-۵Al-۵Mo-۵V-۳Cr طراحی و توسعه داده شده است. جهت حصول خواص مکانیکی مناسب و افزایش انعطاف پذیری در آلیاژهای تیتانیوم، اصلاح ساختار و ریزدانه کردن آن با انجام کار مکانیکی و عملیات حرارتی تبلورمجدد انجام می شود. هدف از پژوهش حاضر اصلاح ساختار آلیاژ Ti-۳۸۷۳ با تغییر دمای عملیات حرارتی تبلورمجدد جهت بهبود خواص مکانیکی آن است. به این منظور، یک تسمه از این آلیاژ به میزان ۶۰ درصد در دمای ۱۰۰C نورد شده و نمونه هایی از آن در محدوده دمایی ۷۴۰C-۸۶۰، با فاصله دمایی ۶۰C، به مدت ۳۰ دقیقه تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند و بلافاصله در آب کوئنچ شدند. سپس تحولات ساختاری و خواص کششی آلیاژ بررسی شده است. نتایج بررسی ها نشان داد که انجام ۶۰ درصد نورد داغ منجر به دستیابی به ساختار حاوی دانه های کشیده با میانگین اندازه دانه ۳۰۰μm گردید. با انجام عملیات حرارتی در دماهای مذکور و بررسی ریزساختار نمونه ها، در نمونه ی عملیات حرارتی شده در دمای ۷۴۰C ساختار دوفاز (α+β) با توزیع همگن فاز آلفا با میانگین اندازه دانه ۶μm در زمینه β مشاهده شد. سپس با افزایش دمای آنیل در ۸۰۰C و وارد شدن به منطقه تکفاز β، ساختار ناهمگن با میانگین اندازه دانه ۲۱۰μm همراه با تبلور مجدد اندک ایجاد شد. سپس با عملیات حرارتی در ۸۶۰C و کامل شدن پدیده های ترمیم در آن دما، اندازه دانه ی ۱۲۰μm و ساختار ریزدانه و هم محور حاصل شد. با بررسی خواص کششی در نمونه های عملیات حرارتی شده، نمونه آنیل شده در ۷۴۰C دارای استحکام ۸۹۴MPa و انعطاف پذیری ۶ درصد بود. با افزایش دمای آنیل در ۸۰۰C استحکام تسلیم به علت آغاز مرحله تبلور مجدد افت پیدا کرد و به مقدار ۸۶۷MPa رسید و انعطاف پذیری تا ۸ درصد افزایش پیدا کرد در نهایت دستیابی به تلفیق مناسبی از خواص کششی مناسب یعنی استحکام تسلیم (۹۰۲MPa) و انعطاف پذیری (۱۶/۱) درصد با آنیل آلیاژ Ti-۳۸۷۳ در دمای ۸۶۰C و کامل شدن پدیده تبلور مجدد و ساختار هم محور، میسر شد.

کلیدواژه ها:

آلیاژ تیتانیوم شبه پایدار بتا ، آلیاژ Ti-۳Al-۸Mo-۷V-۳Cr ، ریزساختار ، خواص کششی ، تبلورمجدد

نویسندگان

مهناز دباغی

دانشجوی کارشناسی ارشد، شناسایی و انتخاب مواد مهندسی / دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران/ مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت

مریم مرکباتی

استادیار مهندسی مواد / دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران/ مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت

سید مهدی قاضی میر سعید

مربی مهندسی مواد / دانشگاه صنعتی مالک اشتر تهران/ مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت