جستجو در:
دوره 23، شماره 3 - ( اسفند 1401 )
جلد 23 شماره 3 صفحات 208-199 |
برگشت به فهرست نسخه ها
Download citation:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
BibTeX | RIS | EndNote | Medlars | ProCite | Reference Manager | RefWorks
Send citation to:
Morakabati M, Saki H, Mahdavi R. The effect of single-step and two-step aging on the microstructure and mechanical properties of the novel Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr alloy. Modares Mechanical Engineering 2023; 23 (3) :199-208
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-63515-fa.html
URL: http://mme.modares.ac.ir/article-15-63515-fa.html
مرکباتی مریم، ساکی حسین، مهدوی رشید. اثر پیرسازی تک‌مرحله‌ای و دومرحلهای بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ نوین Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr. مهندسی مکانیک مدرس. 1401; 23 (3) :199-208
مریم مرکباتی* 
1، حسین ساکی2 ، رشید مهدوی3
1، حسین ساکی2 ، رشید مهدوی3
1- دانشیار دانشگاه صنعتی مالک اشتر ، m_morakabati@mut.ac.ir
2- دانشجو دانشگاه صنعتی مالک اشتر
3- محقق دانشگاه صنعتی مالک اشتر
2- دانشجو دانشگاه صنعتی مالک اشتر
3- محقق دانشگاه صنعتی مالک اشتر
چکیده: (1160 مشاهده)
آلیاژهای تیتانیوم شبه‌پایدار بتا به دلیل دارا بودن استحکام بالا و انعطاف‌پذیری مناسب و همچنین نسبت استحکام به وزن بالا جهت کاربرد در صنعت هوافضا مناسب می‌باشند. هدف از پژوهش حاضر بررسی ریزساختار و خواص کششی حاصل از پیرسازی تک‌مرحله‌ای و دومرحلهای پس از چرخه های مکانیکی حرارتی آنیل تک‌فاز β و آنیل دوفاز α+β در آلیاژ نوین Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr است. به این منظور، روی یک تسمه از این آلیاژ، عملیات حرارتی آنیل انحلالی در منطقه تک‌فاز β، نورد سرد و تبلورمجدد و بر روی تسمه دیگر، عملیات حرارتی آنیل انحلالی در منطقه دوفاز α+β انجام شد. سپس، نمونه‌هایی از این تسمه‌ها در دمای 550 درجه سانتی گراد تحت عملیات پیرسازی تک مرحله‌ای قرار گرفت. همچنین جهت انجام عملیات پیرسازی دومرحلهای، نمونه‌هایی در دمای 300 و 550 درجه سانتی‌گراد به ترتیب جهت پیرسازی اولیه و ثانویه تحت عملیات حرارتی قرار گرفتند. پس‌از آن، تحولات ساختاری آلیاژ بوسیله‌ی میکروسکوپ الکترونی روبشی و تفرق اشعه‌ی ایکس و خواص کششی بوسیله‌ی آزمایش کشش سرد مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد، سیکل بهینه عملیات حرارتی آلیاژ Ti-3873، پیرسازی دومرحلهای پس از آنیل در منطقه دوفاز α+β است که منجر به دستیابی به استحکام تسلیم 1190 مگاپاسکال و ازدیادطول 7/14% شد. در این حالت، ساختار بدست آمده فاقد آلفای مرزدانه‌ای بوده و آلفای ثانویه تشکیل شده دارای طول کمتر از 5/0 میکرومتر و میانگین ضخامت آن 15/0 میکرومتر می‌باشد.
واژه‌های کلیدی: آلیاژ Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr، آنیل تک‌فاز β، آنیل دوفاز α+β، پیرسازی دومرحلهای، ریزساختار، خواص کششی
نوع مقاله: پژوهشی اصیل |
موضوع مقاله:
تجزیه و تحلیل و انتخاب مواد
دریافت: 1401/5/22 | پذیرش: 1401/11/30 | انتشار: 1401/12/10
دریافت: 1401/5/22 | پذیرش: 1401/11/30 | انتشار: 1401/12/10
فهرست منابع
1. [1] Cotton JD, Briggs RD, Boyer RR, Tamirisakandala S, Russo P, Shchetnikov N, Fanning JC. State of the art in beta titanium alloys for airframe applications. Jom. 2015 Jun;67(6):1281-303. [DOI:10.1007/s11837-015-1442-4]
2. [2] Froes FH, Yolton CF, Capenos JM, Wells MG, Williams JC. The relationship between microstructure and age hardening response in the metastable beta titanium alloy Ti-11.5 Mo-6 Zr-4.5 Sn (beta III). Metallurgical and Materials Transactions A. 1980 Dec;11(1):21-31. [DOI:10.1007/BF02700435]
3. [3] Ivasishin OM, Markovsky PE, Matviychuk YV, Semiatin SL. Precipitation and recrystallization behavior of beta titanium alloys during continuous heat treatment. Metallurgical and Materials Transactions A. 2003 Jan;34(1):147-58. [DOI:10.1007/s11661-003-0216-8]
4. [4] Santhosh R, Geetha M, Nageswara Rao M. Recent developments in heat treatment of beta titanium alloys for aerospace applications. Transactions of the Indian Institute of Metals. 2017 Sep;70(7):1681-8. [DOI:10.1007/s12666-016-0985-6]
5. [5] Lütjering G, Williams JC. Beta alloys. Titanium. 2007:283-336. [DOI:10.1002/3527607285.ch48]
6. [6] Weiss I, Semiatin SL. Thermomechanical processing of beta titanium alloys-an overview. Materials Science and Engineering: A. 1998 Mar 15;243(1-2):46-65. [DOI:10.1016/S0921-5093(97)00783-1]
7. [7] Ivasishin OM, Markovsky PE, Matviychuk YV, Semiatin SL, Ward CH, Fox S. A comparative study of the mechanical properties of high-strength β-titanium alloys. Journal of alloys and compounds. 2008 Jun 12;457(1-2):296-309. [DOI:10.1016/j.jallcom.2007.03.070]
8. [8] Nyakana SL, Fanning JC, Boyer RR. Quick reference guide for β titanium alloys in the 00s. Journal of Materials Engineering and Performance. 2005 Dec;14(6):799-811. [DOI:10.1361/105994905X75646]
9. [9] Sadeghpour S, Abbasi SM, Morakabati M. Design of a new multi-element beta titanium alloy based on d-electron method. InTMS Annual Meeting & Exhibition 2018 Mar 11 (pp. 377-386). Springer, Cham. [DOI:10.1007/978-3-319-72526-0_36]
10. [10] Sadeghpour S, Abbasi SM, Morakabati M, Kisko A, Karjalainen LP, Porter DA. On the compressive deformation behavior of new beta titanium alloys designed by d-electron method. Journal of Alloys and Compounds. 2018 May 25;746:206-17. [DOI:10.1016/j.jallcom.2018.02.212]
11. [11] Saki H, Morakabati M, Mahdavi R. "Investigating the effect of cold rolling and heat treatment on the recrystallization behavior and mechanical properties of the novel metastable beta titanium alloy Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr," presented at the 9th International Conference & Exhibition on Materials science & Metallurgical engineering, 2020. Available: https://civilica.com/doc/1133578
12. [12] Gammon LM, Briggs RD, Packard JM, Batson KW, Boyer R, Domby CW. Metallography and microstructures of titanium and its alloys. ASM handbook. 2004;9:899-917. [DOI:10.31399/asm.hb.v09.a0003779]
13. [13] ASTM E. 8M. Standard Test Methods of Tension Testing of Metallic Materials (Metric), Annual Book of ASTM Standards. InAm Soc Testing Mater 1999 (Vol. 3, p. 01).
14. [14] He T, Feng Y, Luo W, He Y, Tian L, Lai Y. Microstructural evolution of ω assisted α precipitates in β-CEZ alloy during ageing process. Materials Characterization. 2018 Apr 1;138:19-25. [DOI:10.1016/j.matchar.2018.01.056]
15. [15] Porter DA, Easterling KE. Phase transformations in metals and alloys (revised reprint). CRC press; 2009 Feb 10. [DOI:10.1201/9781439883570]
16. [16] Shewmon P, editor. Diffusion in solids. Springer; 2016 Dec 6. [DOI:10.1007/978-3-319-48206-4]
17. [17] Yolton CF, Froes FH, Malone RF. Alloying element effects in metastable beta titanium alloys. Metallurgical Transactions A. 1979 Jan;10(1):132-4. [DOI:10.1007/BF02686421]
18. [18] Sadeghpour S, Abbasi SM, Morakabati M, Bruschi S. Correlation between alpha phase morphology and tensile properties of a new beta titanium alloy. Materials & Design. 2017 May 5;121:24-35. [DOI:10.1016/j.matdes.2017.02.043]
19. [19] Saki H, Morakabati M, Mahdavi R. EFFECT OF THE TWO-PHASE SOLUTION ANNEALING AND AGING ON ALPHA PRECIPITATES AND TENSILE PROPERTIES OF Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr ALLOY. Journal of Advanced Materials in Engineering (Esteghlal). 2021 Nov 10;40(3):43-59. [DOI:10.47176/jame.40.3.22124]
20. [20] Dieter GE. Mechanical Metallurgy, Mc Graw Hill Book. New York (1988). 1986.
21. [21] Song, Z.Y., Sun, Q.Y., Xiao, L., Liu, L. and Sun, J. Effect of prestrain and aging treatment on microstructures and tensile properties of Ti-10Mo-8V-1Fe-3.5 Al alloy. Materials Science and Engineering: A. 2010 Jan 15;527(3):691-8. [DOI:10.1016/j.msea.2009.09.046]
ارسال پیام به نویسنده مسئول
| بازنشر اطلاعات | |
 |
این مقاله تحت شرایط Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License قابل بازنشر است. |