تشکیل فاز آلفای لایه ای بهبود واص مکانیکی آلیاژ Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe با استفاده از عملیات حرارتی

پس از فرآوری شمش ریختگی، همگن سازی نورد گرم اولیه آلیاژ SP-700)Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe) در دمای 850ºC (منطقه دوفاز α/β)، به منظور تعیین سیکل عملیات حرارتی حصور خواص مکانیکی مطلوب، آنیل محلولی در محدوده دمایی 900ºC-650 با فواصل دمایی 50 درجه به مدت یک ساعت انجام شد. نتایج نشان داد که پس از نورد گرم اولیه شمش ریختگی در منطقه دوفاز بدلیل ایجاد ساختار لایه ای با ضخامت کمتر از 2μ، خواص مکانیکی آلیاژ 700-SP بهبود می یابد. همچنین با افزایش دمای آنیل محلولی بیشینه استحکام کششی (σUTS) آلیاژ 700-SP از حدود 1004MPa تا 1339MPa افزایش می یابد. در حالیکه تغییرات تنش تسلیم آلیاژ اندک بوده در محدوده 1025MPa 960 قرار دارد. میزان کاهش سطح مقطع آلیاژ در حالت آنیل شده، در محدوده 42/5-5 درصد بوده بیشینه ازدیار طول در دمای آنیل 700 درجه سانتیگراد حدود 14/5 درصد است. در حالیکه در شرایط همگن سازی شده، میزان ازدیاد زول کمتر از درصد بود. در شرایط بهینه آنیل، استحکام تسلیم 1005MPa، بیشینه استحکام کششی حدود 1070MPa کاهش سطح مقطع بیش از 42 درصد بود. علت افت داکتیلیتی در محدوده دمایی 900ºC 850، ناشی از تغییر مورفولوژی فاز آلفای لایه ای افزایش میزان ناصر آلیاژی در زمینه بتا است. پس از تعیین دمای بهینه آنیل (700ºC)، دمای 630ºC با استحکام تسلیم 999/8MPa ازدیاد طول 13/9 درصد به عنوان دمای بهینه پیرسازی پیشنهاد شد.

کلیدواژه ها:

آلیاژ Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe ، نورد گرم اولیه ، ریزساختار لایه ای ، آنیل پیرسازی ، استحکام ، داکتیلیتی