اثر افزودن نایوبیم بر خواص مکانیکی آلیاژ تیتانیم - آلومینیوم یک مطالعه شبیه سازی

امروزه توسعه آلیاژهای تیتانیم دارای پایدارکننده های بتا به دلایلی نظیر مقاومت به خوردگی بهتر و ویژگی های مکانیکی مطلوب مورد توجه صنایع مختلف است. در این بین آلیاژهای استحکام بالای تیتانیم آلومینیوم - نایوبیم - مس نیز مورد بحث است. این آلیاژها با حذف عنصر سمی مانند وانادیم می تواند به عنوان یک آلیاژ کلیدی برای صنعت بیومواد مطرح باشد و از طرف دیگر به دلیل استحکام بالا می تواند در کاربردهایی نظیر خودروهای پیشرفته و ساخت هواپیماها مورد بحث قرار گیرد. در پژوهش حاضر با استفاده از شبیه سازی نرم افزاری ترکیب بهینه آلیاژ چهارتایی تیتانیم - آلومینیوم - نایوبیم - مس شناخته شد و ویژگی های مکانیکی و فازی تحلیل شد. نتایج نشان داد با افزودن ۱۵ درصد وزنی نایوبیم به آلیاژ Ti-Al-۵Cu استحکام کششی آلیاژ به ۱۰۱۰ مگاپاسکال افزایش پیدا کرده و همچنین ترکیبات بین فلزی Ti۳Cu و TiAl در نتایج شبیه سازی قابل ردیابی است. همچنین مدول الاستیک با افزایش درصد وزنی نایوبیم تا ۱۰۰ گیگاپاسکال کاهش پیدا می کند. در نهایت ترکیب Ti-Al-C-۱۵Nb به عنوان یک ترکیب بهینه برای کاربردهای مختلف، نتایج امیدوارکننده ای در نتایج شبیه سازی نشان داد.

کلیدواژه ها:

آلیاژ تیتانیم ، تیتانیم - آلومینیوم ، آلیاژهای چهارتایی ، شبیه سازی نرم افزاری