Mechanical properties of Ti6Al7Nb alloy quenched from the single phase β range

• Autorzy: Dąbrowski R.

Identyfikatory

DOI

10.15199/67.2015.3.3

Warianty tytułu

PL

Własności mechaniczne stopu Ti6Al7Nb oziębianego z zakresu jednofazowego β

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Mechanical properties of the two-phase titanium alloy Ti6Al7Nb, after the heat treatment based on soaking this alloy in the single phase β range, quenching in water or oil and ageing at two selected temperatures, were determined in the paper. The alloy mechanical properties were determined in tensile and impact tests, supported by the fractographic analysis of fractures. In addition, its hardness was measured and the analysis of changes occurring in the microstructure was performed for all variants of the alloy heat treatment. Regardless of the applied cooling rate of the alloy from a temperature of 1040 °C followed by ageing at 500 and 650 °C, none essential changes were noticed in its microstructure. It was shown that applying less intensive cooling medium (oil) instead of water (before ageing) decreases strength properties indicators, i.e. tensile strength and yield strength as well as hardness (only slightly). The decrease of the above mentioned indicators is accompanied by an increase of impacts strength. Fractures of samples after tensile and impact tests have a similar nature regardless of the applied heat treatment.

PL

W artykule określono własności mechaniczne dwufazowego stopu tytanu Ti6Al7Nb po obróbce cieplnej polegającej na wygrzewaniu stopu w zakresie jednofazowym, oziębianiu w wodzie lub oleju oraz starzeniu przy wybranych dwóch temperaturach. Własności mechaniczne stopu wyznaczono w próbie rozciągania i w próbie udarności, które poparto analizą fraktograficzną przełomów. Dodatkowo, dla wszystkich wariantów obróbki cieplnej stopu zmierzono twardość i dokonano analizy zmian zachodzących w mikrostrukturze. Niezależnie od zastosowanej szybkości oziębiania badanego stopu od temperatury 1040 °C i następnego starzenia przy 500 i 650 °C, nie odnotowano istotnych zmian zachodzących w jego mikrostrukturze. Wykazano, że zastosowanie mniej intensywnego ośrodka chłodzącego (oleju) zamiast wody (przed zabiegiem odpuszczania), obniża wskaźniki własności wytrzymałościowych, tj. wytrzymałość na rozciąganie i umowną granicę plastyczności, a także nieznacznie twardość. Obniżeniu ww. wskaźników towarzyszy wzrost udarności. Przełomy próbek rozciąganych i udarnościowych niezależnie od zastosowanej obróbki cieplnej mają podobny charakter.

Słowa kluczowe

EN

heat treatment; microstructure; mechanical properties; two-phase titanium alloy

PL

obróbka cieplna; mikrostruktura; własności mechaniczne; stop tytanu dwufazowy

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne Recykling
• Rocznik: 2015
• Tom: R. 60, nr 3
• Strony: 115--119
• Opis fizyczny: Bibliogr. 16 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Dąbrowski R.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Av. A. Mickiewicza, 30-059 Krakow 30, Poland

Bibliografia

• 1. Layens C., Peters M. (red.): Titanium and titanium alloys: Fundamentals and applications, Wiley-VCH, 2003.
• 2. Lütjering G., Williams J. C.: Titanium, Berlin Heidelberg, Spinger Verlag, 2003.
• 3. Joshi V. A.: Titanium alloys. An atlas of structures and fracture features, 2006, pp. 7-13.
• 4. Boyer R., Welsch G., Collings E. W.: Materials Properties Handbook. Titanium alloys, ASM International, 1994.
• 5. Ninoomi M.: Mechanical properties of biomedical titanium alloys. Materials Science and Engineering 1998, vol. A243, pp. 231-236.
• 6. Marciniak J.: Biomateriały, Gliwice, 2002.
• 7. Ninoomi M.: Metals for biomedical devices. Woodhead Publishing Limited, 2010.
• 8. Rack H. J., Qazi J. I.: Titanium alloys for biomedical applications. Materials Science and Engineering 2006, vol. C26, pp. 1269-1277.
• 9. Wanhill R., Barter S.: Titanium alloys, Springer Briefs in Applied Sciences and Technology. Metallurgy and microstructure 2012, vol. 2, pp. 5-10.
• 10. Askeland D. R.: Titanium alloys, The Science and Engineering of Materials, PWS-Kent, Publishing Company, 1984, pp. 231-236.
• 11. Dąbrowski R.: The kinetics of phase transformations during continuous cooling of the Ti6Al4V alloy from the two phase α+β range. Archives of Metallurgy and Materials 2011, vol. 56, no. 2, pp. 217-221.
• 12. Dąbrowski R.: The kinetics of phase transformations during continuous cooling of the Ti6Al4V alloy from the single-phase β range, Archives of Metallurgy and Materials 2011, vol. 56, no. 3, pp. 703-707.
• 13. Dąbrowski R.: Investigation of α+β→β phase transformations in monotonically heated Ti6Al7Nb alloy. Archives of Metallurgy and Materials 2012, vol. 57, no. 4, pp. 995-1000.
• 14. Ziaja W., Filip R., Sieniawski J.: Effect of phase morphology on fracture toughness of two-phase titanium alloy Ti6Al2Mo2Cr, 7-th International Scientific Conference Achievements in Mechanical and Materials Engineering, 1998, pp. 597-600.
• 15. Sieniawski J.: Przemiany fazowe i ocena możliwości kształtowania struktury w wieloskładnikowych stopach T i z zawartością Al, M o, V i C r. Politechnika Śląska, Katowice 1986 [pr. habilitacyjna].
• 16. Sieniawski J., Ziaja W., Kubiak K., Motyka M.: Microstructure and mechanical properties of high strength two-phase titanium alloys, Titanium Alloys — Advances in Properties Control, Ed. By Sieniawski J., Ziaja W., CC BY 3.0 license, 2013.