Microstructural characteristic of Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr chips

• Autorzy: Rokicki P. , Nowag K. , Spotz Z. , Fusova L. , Saksl K. , Durisin J. , Ghisleni R. , Siemers C.

Warianty tytułu

PL

Charakterystyka mikrostruktury wiórów stopu Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr

• Konferencja: "Aluminium 2010" : XII międzynarodowa konferencja : Niepołomice, 21-23.04.2010
• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Titanium alloys like Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr, a precipitation hardenable Beta-titanium alloy, are widely used in aerospace applications. Machining of Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr, however, is difficult and expensive as its machinability is extremely poor. A thorough understanding of the chip formation process of Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr is needed to improve related metal cutting operations. The aim of this article is to present the microstructure of Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr chips prepared by turning. Chips from three states of the alloy were analyzed and compared: as-received, solution treated and aged. Chips were obtained in different speeds with different depths of cut. The microstructure was analyzed by means of optical, electron microscopy and hard XRD. During the experiments, depending of the cutting conditions, continuous or segmented chips were formed. Narrow highly deformed and grain oriented zone so-called "shear zone" separated individual segments. Different materials properties have been observed in shear zones and the segments. The results of the chips analyses have finally been used, to develop free-machining alloys based on Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr.

PL

Stopy tytanu, takie jak Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr, utwardzany wydzieleniowo stop o strukturze tytanu-Beta, są szeroko stosowane w przemyśle kosmicznym. Obróbka stopu Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr jest jednakże trudna i kosztowna ze względu na trudnoobrabialność tych stopów. Kompleksowe zrozumienie procesu formowania wiórów Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr jest konieczne do ulepszenia odpowiednich warunków obróbki. Celem tego artykułu jest prezentacja mikrostruktury wiórów stopu Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr otrzymanych metodą toczenia. Wióry z trzech stanów obróbki termicznej zostały zanalizowane: stan wyjściowy, stan wyżarzony, stan starzony. Wióry zostały otrzymane z różnymi prędkościami cięcia i głębokościami penetracji narzędzia. Mikrostruktura została zanalizowana w zakresie mikroskopii optycznej, mikroskopii elektronowej i wysokoenergetycznego promieniowania rentgenowskiego. Podczas eksperymentów, w zależności od warunków obróbki, ciągłe lub segmentowane wióry zostały sformowane. Cienka, wysoce zdeformowana strefa zwana strefą płynięcia oddzieliła poszczególne segmenty. Różne własności materiałowe zostały zaobserwowane w strefach płynięcia i w segmentach. Rezultaty analizy wiórów zostały użyte do udoskonalenia, zmodyfikowania i otrzymania łatwo obrabialnych stopów na bazie Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr.

Słowa kluczowe

EN

machining; titanium alloys; chip analyses; alloy development; orthogonal cutting; Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr

PL

Ti-15V-3Al-3Sn-3Cr; obróbka; toczenie; analiza wiórów; modyfikacja stopów; cięcie ortogonalne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Rudy i Metale Nieżelazne
• Rocznik: 2010
• Tom: R. 55, nr 7
• Strony: 452--456
• Opis fizyczny: Bibliogr. 4 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Rokicki P.

autor

Nowag K.

autor

Spotz Z.

autor

Fusova L.

autor

Saksl K.

autor

Durisin J.

autor

Ghisleni R.

autor

Siemers C.

• Slovak Academy of Sciences, Institute of Materials Research, Kosice, Slovakia

Bibliografia

• 1. Boyer R., Welsch G., Collins E. W.: Materials Properties Handbook: Titanium Alloy, ASM INT. 1994.
• 2. Rosler J., Baker M., Siemers C.: Mechanisms of Chip Formation in H. K. Tonshoff and F. Hollmann (Eds.), Hochgeschwindigkeitsspanen, Wiley-VCH, Weinheim, Germany, 2004.
• 3. Spotz Z., Saksl K.: Investigation of structure of Ti-15V-3Cr--3Al-3Sn alloy. 2009 SAS Slovakia, submitted.
• 4. Ravel B.: Hephaestus Version 0.18 program, 2004.