Kształtowanie mikrostruktury i właściwości dwufazowych stopów tytanu α + β w procesie cieplno-plastycznym

• Autorzy: Motyka M.

Warianty tytułu

EN

Microstructure and properties development of two-phase α + β titanium alloys thermomechanically processed

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Kształtowanie mikrostruktury stopów tytanu α + β w szerokim zakresie wynika zarówno z unikatowych cech fizycznych tytanu, efektów przemiany alotropowej Ti α ↔ Tiβ, jak i z warunków odkształcania na gorąco oraz obróbki cieplnej. Morfologia składników fazowych mikrostruktury i właściwości stopów tytanu α + β ulega dużej zmianie, szczególnie po nagrzaniu do temperatury początku przemiany fazowej α + β ↔ β i wyższej. Stąd prognozowanie właściwości mechanicznych wyrobów ze stopów tytanu wymaga ich uwzględnienia i prawidłowego doboru warunków obróbki cieplnej i przeróbki plastycznej. W pracy prowadzono badania mikrostruktury i właściwości dwufazowych stopów tytanu Ti-6Al-4V i Ti-6Al-2Mo-2Cr kształtowanych w procesie cieplno-plastycznym. Opracowano warunki oraz wykonano proces cieplno- -plastyczny badanych stopów. Ustalono wpływ warunków kolejnych etapów procesu cieplno-plastycznego na plastyczność na gorąco stopów Ti-6Al-4V oraz Ti-6Al-2Mo-2Cr. Próby odkształcania plastycznego na gorąco prowadzono w zakresie temperatury 850÷925°C. Stosowano prędkość odkształcania od 10–3 do 5·10–1 s–1. Stwierdzono, że warunki procesu cieplno-plastycznego determinują wartości parametrów stereologicznych składników fazowych mikrostruktury i jednocześnie plastyczność na gorąco dwufazowych stopów tytanu α + β.

EN

The microstructure development of α + β titanium alloys to a great extent results from both the specific properties of titanium, effects of the allotropic transformation Tiα↔Tiβ and conditions of hot deformation and heat treatment. The morphology of the phase constituents of the microstructure and properties of α + β titanium alloys are being change significantly, especially after heating up to a temperature of the start of α + β ↔ β or higher. Therefore forecasting the mechanical properties of products made of titanium alloys requires the mentioned features and proper selection of the conditions of heat treatment and plastic working. Examination of the microstructure and properties of two-phase Ti-6Al-4V and Ti-6Al-2Mo-2Cr titanium alloys developed by the thermomechanical process was conducted. The conditions of the thermomechanical process of the examined alloys were elaborated and the process was carried out. The effect of the conditions of the following stages of the thermomechanical process on the hot plasticity of Ti-6Al-4V and Ti-6Al-2Mo-2Cr alloys was established. Hot deformation tests were conducted in the temperature range of 850÷925°C and at a strain rate range of 10–3÷5·10–1 s–1. It was found that the thermomechanical process conditions determined the values of the stereological parameters of the phase constituents of the microstructure and simultaneously hot plasticity of α + β titanium alloys.

Słowa kluczowe

PL

stop tytanu dwufazowy; proces cieplno-plastyczny; mikrostruktura; plastyczność na gorąco; nadplastyczność

EN

two-phase titanium alloys; thermomechanical process; microstructure; hot plasticity; superplasticity

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2012
• Tom: Vol. 33, nr 3
• Strony: 155--159
• Opis fizyczny: Bibliogr. 14 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Motyka M.

• Katedra Materiałoznawstwa, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Politechnika Rzeszowska

Bibliografia

• [1] Sieniawski J.: Przemiany fazowe i ocena możliwości kształtowania struktury w wieloskładnikowych stopach tytanu z zawartością Al, Mo, V i Cr. Z. Nauk. Pol. Rzeszowskiej „Mechanika”, z. 10, Rzeszów (1985).
• [2] Bylica A., Sieniawski J.: Tytan i jego stopy. PWN, Warszawa (1985).
• [3] Lütjering G.: Influence of processing on microstructure and mechanical properties of (α+β) titanium alloys. Mater. Sci. Eng. A243 (1998) 32÷45.
• [4] Sieniawski J., Filip R., Ziaja W.: The effect of microstructure on the mechanical properties of two-phase titanium alloys. Materials and Design 18 (1997) 361÷363.
• [5] Boyer R. R.: An overview on the use of titanium in the aerospace industry. Mat. Sci. Eng. A213 (1996) 103÷114.
• [6] Kubiak K., Sieniawski J.: Development of the microstructure and fatigue strength of two phase titanium alloys in the processes of forging and heat treatment. J. Mat. Proc. Techn. 78 (1998) 117÷121.
• [7] Bowen A. W., McDarmaid D. S., Partridge P. G.: Effect of high-temperature deformation on the texture of a two-phase titanium alloy. J. Mat. Sci. 26 (1991) 3457÷3462.
• [8] Ding R., Guo Z. X., Wilson A.: Microstructural evolution of a Ti-6Al-4V alloy during thermomechanical processing. Mat. Sci. Eng. A327 (2002) 233÷245.
• [9] Seshacharyulu T., Dutta B.: Influence of prior deformation rate on the mechanism of β↔α+β transformation in Ti-6Al-4V. Scripta Materialia 46 (2002) 673÷678.
• [10] Kubiak K.: Technologiczna plastyczność dwufazowych stopów tytanu odkształcanych na gorąco. Oficyna Wyd. Pol. Rzeszowskiej, Rzeszów (2004).
• [11] Johnson C. H., Richter S. K., Hamilton C. H., Hoyt J. J.: Static grain growth in a microduplex Ti-6Al-4V alloy. Acta Materialia 47 (1999) 23÷29.
• [12] Motyka M., Sieniawski J.: The influence of thermomechanical process conditions on superplastic behaviour of Ti-6Al-4V titanium alloy. Advances in Man. Sci. Techn. 28 (2004) 31÷43.
• [13] Motyka M., Sieniawski J.: The influence of initial plastic deformation on microstructure and hot plasticity of α+β titanium alloys. Archives of Mat. Sci. Eng. 41 (2010) 95÷103.
• [14] Motyka M.: Evaluation of microstructural transformation during superplastic deformation of thermomechanically processed Ti-6Al-4V alloy. Advances in Mat. Sci. 7 (2007) 95÷101.