Kształtowanie mikrostruktury stopu tytanu Ti-6Al-4V do odkształcania nadplastycznego

Motyka, M.; Kubiak, K.; Sieniawski, J.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Kształtowanie mikrostruktury stopu tytanu Ti-6Al-4V do odkształcania nadplastycznego

Autorzy

Motyka M. , Kubiak K. , Sieniawski J.

Identyfikatory

Warianty tytułu

Development of microstructure in Ti6Al4V titanium alloy for superplastic deformation

Konferencja

II Krajowa Konferencja "Nowe Materiały - Nowe Technologie w Przemyśle Okrętowym i Maszynowym", Międzyzdroje, 7-10 września 2003

Języki publikacji

Abstrakty

W pracy przedstawiono wyniki badań wpływu warunków obróbki cieplnej i przeróbki plastycznej na parametry geometryczne mikrostruktury dwufazowego (alfa+beta) stopu tytanu Ti-6Al-4V. Stop hartowano z temperatury 1050 stopni Celsjusza (zakres fazy beta). Następnie prowadzono kucie swobodne w zakresie temperatury przemiany fazowej alfa+beta<=>beta (900 stopni Celsjusza) oraz wyżarzanie reksrystalizujące odkuwek (800 stopni Celsjusza/1h). Otrzymano dwufazową równoosiową i drobnoziarnistą mikrostrukturę (średnia średnica ziarna fazy alfa dśr=4 mikrometry) pozwalającą na dalsze odkształcenie stopu z wykorzystaniem zjawiska nadplastyczności strukturalnej. Wykonano próby odkształcania nadplastycznego w temperaturze 915 stopni Celsjusza stosując różne prędkości odkształcenia epsilon'=1/9x10 do -4 s do -1. Na podstawie wyników badań ustalono warunki obróbki cieplnej i przeróbki plastycznej umożliwiające otrzymywanie mikrostruktury podatnej do odkształcania nadplastycznego stopu Ti-6Al-4V.

Results of investigation of heat treatment and plastic working effect on geometrical parameters of microstructure in two-phase alpha+beta Ti-6Al-4V titanium alloy have been presented in the paper. The alloy was quenched from 1050 degrees centigrade (beta phase temperature range). Subsequently open die forging in the alpha+beta<=> phase transformation temperature range (900 degrees centigrade) and recrystallization annealing of forgings (800 degrees centigrade/1h) were performed. Equiaxial and fine-grained microstructure (average alpha phase grain diameter dav=4 micrometres) enabling fine-structure superplastic deformation was obtained. Superplastic tests were carried out at 915 degrees centigrade at the strain rates in the range of epsilon'=1/9x10 to the 4 s to the -1. On the basis of results obtained, heat treatment and plastic working conditions enabling superplastic deformation of Ti-6Al-4V alloy were determined.

Słowa kluczowe

mikrostruktura stop tytanu stop tytanu dwufazowy odkształcenie nadplastyczne obróbka cieplna obróbka plastyczna kucie wyżarzanie

microstructure titanium alloy two-phase titanium alloys superplastic deformation heat treatment plastic working forging annealing

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Inżynieria Materiałowa

Rocznik

2003

Tom

R. XXIV, nr 6

Strony

791--794

Opis fizyczny

Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Motyka M.

Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Katedra Materiałoznawstwa

autor

Kubiak K.

Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Katedra Materiałoznawstwa

autor

Sieniawski J.

Politechnika Rzeszowska, Wydział Budowy Maszyn i Lotnictwa, Katedra Materiałoznawstwa

Bibliografia

1. Nieh T. G., Wadsworth J., Sherby O. D.: Superplasticity in Metals ind Ceramics. Cambridge University Press, Cambridge 1997
2. Grabski M. W.: Nadplastyczność strukturalna metali. Wyd. „Śląsk' Katowice 1973
3. Demaid A.: A history of superplastic metals. [w:] de Wit J. H. W., Demaid A., Onillon M.: Case Studies in Manufacturing with Advanced Materials - Vol. I. North-Holland, Amsterdam 1992, 5. 35-71
4. Motyka M., Kubiak K., Sieniawski J.: Zjawisko nadplastyczności w stopach tytanu. Mechanik 10 (2002) 705-708
5. Machida N., Funami K., Kobayashi M.: Grain Refinement and Superplasticity of Reaction Snitered TiC Dispersed Ti Alloy Composites Using Hydrogenation Treatment. Mater. Sci. Forum 57-359(2001)539-544
6. Schuh C, Dunand D. C: Transformation Superplasticity of Ti-6A14V and Ti-6A1-4V Matrix Composites at High Stresses. Mater. Sci. Forum 357-359 (2001) 177-182
7. Kobayashi M., Ochiai S., Funami K., Ouchi C. Suzuki S.: Superplasticity of Fine TiC and TiN Dispersed Ti-6Al-4V Alloy Composites. Mater. Sci. Forum 170-172 (1994) 549-554
8. Inagaki H.: Enhanced Superplasticity in High Strenght Ti Alloys. Z. Metallkd. 86 (1995) 9, 643-650
9. Inagaki H.: Mechanism of Enhanced Superplasticity in Thermomechanically Processed Ti-6AI-4V. Z. Metallkd. 87 (1996) 3, 179-186
10. Imayey V. M., Salishchey G. A., Shagiey M. R., Kuznetsov A. V., Imayev R. M., Senkov O. N., Froes F. H.: Low-temperature Superplasticity of Submicrocrystalline Ti-48Al-2Nb-2Cr Alloy Produced by Multiple Forging. Scripta Mater. 40 (1999) 2, 183-190
11. Combres Y., Blandin J. J.: Comparison of the B - Cez and Ti-64 Superplastic Properties. Proc. of Conf. „Titanium '95: Science and Technology, Birmingham 1995, 864-871
12. Bai B. Z., Sun X. J., Gu J. L., Yang L. Y.: Superplastic Behavior of a Ti-alloy with Sub-micro Structure. Mater. Sci. Forum 357-359 (2001) 105-110
13. Salishchev G. A., Galeyev R. M., Valiakhmetov O. A., Zherebtsov S. V., Mironov S. Y., Malysheva S. P., Smyslov A. M., Safin E. V.: Submicrocrystalline Titanium and Its Alloys: Structure and Mechanical Properties. Proc. of Conf. „Titanium '99: Science and Technology", Sankt-Petersburg 1999,651-658
14. Salishchev G. A., Valiakhmetov O. R., Valitov V. A., Mukhtarov S. K.: Submicrocrystalline and Nanocrystalline Structure Formation in Materials and Search for Outstanding Superplastic Properties. Mater. Sci. Forum 170-172 (1994) 121-130
15. Chen W. C, Ferguson D. E., Ferguson H. S., Mishra R. S., Jin Z.: Development of Ultrafine Grained Materials Using the MAXStrain® Technology. Mater. Sci. Forum 357-359 (2001) 425-430
16. Sergueeva A. V., Stolyarov V. V., Valiev R. Z., Mukherjee A. K.: Enhanced Superplasticity in a Ti-6A1-4V Alloy Processed by Severe Plastic Deformation. Scripta Mater. 43 (2000) 819-824
17. Semiatin S. L., Berbon P. B., Langdon T. G.: Deformation Heating ind its Effect on Grain Size Evolution During Equal Channel Angular Extrusion. Srcipta Mater. 44 (2001) 135-140
18. Furukawa M., Horita Z., Nemoto M., Valiev R. Z., Langdon T. G.: Microstructural Characteristics of an Ultrafine Grain Metal Processed with Equal-Channel Angular Pressing. Mater. Charact. 37 (1996) 277-283
19. Richert M.: Zmiany struktury i właściwości uwarunkowane dużymi odkształceniami plastycznymi. Inż. Mater. 2 (1997) 59-69
20. Huang X., Tsuji N., Minamino Y., Hansen N.: Characterisation of Ultrafine Microstructures in Aluminium Heavily Deformed by Accumulative Roll-Bonding (ARB). Proc. of 22nd Ris0 Int. Symp. on Mater. Sci. "Science of Metastable and Nanocrystalline Alloys Structure, Properties and Modelling", Roskilde 2001, 255-262
21. Jain M., Chaturvedi M. C, Richards N. L., Goel N. C: Microstructural Characteristics in a Phase During Superplastic deformation of Ti-6Al-4V. Mater. Sci. Eng. A145 (1991) 205-214
22. Meier M. L., Lesuer D. R., Mukherjee A. K.: a Grain Size and B Volume Fraction Aspects of the Superplasticity of Ti-6Al-4V Mater. Sci. Eng. Al36 (1991) 71-78
23. Kubiak K., Ziaja W., Motyka M., Sieniawski J.: Influence of Strain Parameters on Deformation Resistance of Ti-6Al-4V Titaniumm Mloy at 1173-1273. [w:] Winstone M. (red.): Titanium Alloys at Elevated Temperature: Structural Development and Service Behaviour. The University Press, Cambridge 2001, s. 51-58

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-article-BOS5-0007-0071