بررسی تاثیر ریزساختار اولیه بر رفتار سیلان داغ آلیاژ بیو مواد Ti-6Al-4V ELI

در این تحقیق رفتار سیلان داغ آلیاژ Ti-6Al-4V ELI در سه ریزساختار اولیه 1- هم محور با اندازه دانه 8-7 میکرومتر، 2- هم محور با اندازه 5-4 میکرومتر، 3- لایه ای با اندازه متوسط کولونی های 9 میکرومتر مورد بررسی قرار گرفت. بدین منظور آزمایش کشش داغ در دو دمای 850 و 900 درجه سانتیگراد و چهار سرعت کرنش 4/17 ضربدر 10 به توان 4- و 8/33 ضربدر 10 به توان4- و 1/67 ضربدر 10 به توان 3- و 4/17 ضربدر 10 به توان 3- انجام گرفت. انعطاف پذیری با افزایش سرعت کرنش کاهش می یابد. انعطاف پذیری ساختار هم محور بیشتر از ساختار لایه ای و به اندازه دانه وابسته است. با استفاده از مدل های کینتیکی انرژی اکتیواسیون سیلان داغ در مورد هر ریزساختار به دست آمد، انرژی اکتیواسیون تغییر شکل داغ در مورد ساختارهای هم محور با اندازه دانه 8-7 میکرومتر، 5-4 میکرومتر، ساختار لایه ای با اندازه متوسط کولونی های 9 میکرومتر به ترتیب 405KJ/mol و 125KJ/mol و 480KJ/mol به دست آمد. با مقایسه این مقادیر و با انرژی اکتیواسیون نفوذ خودی عنصر در زمینه فازی α-β مقدار 150KJ/mol مشخص گردید که در ساختارهای هم محور دانه درشت و ساختار لایه ای همزمان چند مکانیزم تغییر شکل فعال می باشد (مکانیزم های حرارتی به کمک نفوذ و مکانیزم های حرارتی به کمک تنش) و مشخص گردید که در ساختار هم محور دانه ریز تنها مکانیزم حرارتی نفوذ فعال می باشد. به علاوه در این تحقیق 16 آزمایش کشش داغ با تغییر سرعت کرنش انجام شد و تاثیر کرنش بر نمای حساسیت تنش سیلان به نرخ کرنش (m) مورد بررسی قرار گرفت که نشان داد با افزایش کرنش، تغییرات نمای حساسیت تنش سیلان به نرخ کرنش کاهش می یابد و به صمت عدد ثابتی میل می کند.

کلیدواژه ها:

سیلان داغ ، انرژی اکتیواسیون ، تیتانیم ، انعطاف پذیری گرم تیتانیم