Rola warunków odkształcenia w kształtowaniu się mikrostruktury stopu TI6AL4V

Krawczyk, J.; Łukaszek-Sołek, A.; Wojtaszek, M.

Artykuł - szczegóły

Tytuł artykułu

Rola warunków odkształcenia w kształtowaniu się mikrostruktury stopu TI6AL4V

Autorzy

Krawczyk J. , Łukaszek-Sołek A. , Wojtaszek M.

Identyfikatory

Warianty tytułu

The role of the deformation conditions in the evolution of the microstructure of TI6AL4V allom

Języki publikacji

Abstrakty

Celem niniejszego artykułu było przedstawienie roli temperatury oraz czasu ekspozycji na nią jak i intensywności odkształcenia na mikrostrukturę stopu Ti6Al4V. Próbki spęczano w symulatorze termomechanicznym Gleeble w temperaturze: 800, 900, 950, 1000 i 1100 °C z prędkością z prędkością odkształcenia 0,01; 0,1; 1; 10 i 100 s–1 do odkształcenia rzeczywistego równego 1. Określono zakres występowania oraz wielkość wydzieleń oraz zakres rekrystalizacji pierwotnej fazy α. Oszacowano również grubość płytek fazy α’, wielkość ziarna fazy β jak i największego wymiaru obszaru występowania równoległych igieł fazy α’ w kierunku prostopadłym do tych igieł. Zaprezentowano m.in. diagram określający wpływ temperatury i prędkości odkształcenia na rekrystalizację dynamiczną fazy β. Udokumentowano intensywny rozrost ziarna fazy β powyżej temperatury przemiany α+β→β, trudny do ograniczenia w wyniku odkształcenia plastycznego i rekrystalizacji dynamicznej. Określono wpływ obserwowanych zmian w mikrostrukturze badanego stopu na jego twardość.

This work discusses the influence of the processing temperature, time as well as processing strain on the microstructure of Ti6Al4V alloy. The samples were compressed on Gleeble thermomechanical simulator at the temperatures: 800, 900, 950, 1000 and 1100 °C with strain rates: 0.01; 0.1; 1; 10 and 100 s–1 to a total true strain of 1. The occurrence and recrystallization of primary α phase in Ti6Al4V alloy was investigated. The thickness of α’phase lamellas, the size of β phase grains as well as the largest dimensions of the areas showing parallel needles of α’ phase in perpendicular direction to these needles. The diagram showing the influence of processing temperature and strain rate on dynamic recrystallization of β phase was also presented. An intense growth of β phase grains, difficult to restrict during processing, at the temperatures higher than that of α+β→β transformation was noticed. The influence of the observed changes in the microstructure of the investigated alloy on its hardness was also determined.

Słowa kluczowe

stopy tytanu rekrystalizacja odkształcenie plastyczne morfologia fazy

titanium alloys recrystallization plastic deformation α phase morphology β phase morphology

Wydawca

Wydawnictwo SIGMA-NOT

Czasopismo

Rudy i Metale Nieżelazne

Rocznik

2013

Tom

R. 58, nr 11

Strony

619--626

Opis fizyczny

Bibliogr. 32 poz., il., tab.

Twórcy

autor

Krawczyk J.

jkrawcz@agh.edu.pl

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Łukaszek-Sołek A.

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

autor

Wojtaszek M.

AGH Akademia Górniczo-Hutnicza, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej, Al. A. Mickiewicza 30, 30-059 Kraków

Bibliografia

1. Davis J.R. (red.): ASM Specialty handbook – heat–resistant materials. ASM International 1997.
2. Lütjering G., Williams J. C.: Titanium — second edition. Springer 2007.
3. Bylica A., Sieniawski J.: Tytan i jego stopy. PWN, Warszawa 1985.
4. Gradzik A.: Wpływ parametrów odkształcenia plastycznego na mikrostrukturę i twardość wybranych stopów. AGH, Kraków 2013 [pr. magisterska, promotor: Janusz Krawczyk].
5. Dąbrowski R.: Analiza temperatur krytycznych oraz zmian twardości i mikrostruktury stopu Ti6Al4V przy chłodzeniu z zakresu dwufazowego α+β i jednofazowego β. Rudy Metale 2010, t. 55, nr 10, s. 708-716.
6. Dąbrowski R.: Przemiany f azowe w s topie T i6Al4V p rzy chłodzeniu z zakresu dwufazowego α+β i jednofazowego β. Rudy Metale 2011, t. 56, nr 2, s. 64-69.
7. Dąbrowski R.: Wpływ szybkości chłodzenia z zakresu jednofazowego β na mikrostrukturę, twardość i udarność stopu Ti6Al4V. Rudy Metale 2012, t. 57, nr 12, s. 846-850.
8. Dąbrowski R.: Analiza dylatometryczna przemian fazowych podczas nagrzewania zahartowanego stopu Ti6Al4V. Rudy Metale 2013, t. 58, nr 2, s. 84-89.
9. Balla V. K., Martinez Sh., Rogoza B. T., Livingston Ch., Venkateswaran D., Bose S., Bandyopadhyay A.: Quasi-static torsional deformation behavior of porous Ti6Al4V alloy. Materials Science and Engineering C 2011, t. 31, s. 945-949.
10. Taşdemirci A., Hızal A., Altındiş M., Hall I. W., Güden M.: The effect of strain rate on the compressive deformation behavior of a sintered T i6Al4V powder compact. Materials Science and Engineering A 2008, t. 474, s. 335-341.
11. Biswas N., Ding J. L., Balla V. K., Field D. P., Bandyopadhyay A.: Deformation and fracture behavior of laser processed dense and porous Ti6Al4V alloy under static and dynamic loading. Materials Science and Engineering A 2012, t. 549, s. 213-221.
12. Zhao J., Ding H., Zhong Y., Lee Ch.S.: Effect of thermo hydrogen treatment on lattice defects and microstructure refinement of Ti6Al4V alloy. International Journal of Hydrogen Energy 2010, t. 35, s. 6448-6454.
13. Mankins W. L., Lamb S.: ASM Handbook vol. 2 — properties and selection: nonferrous alloys and special-purpose materials. ASM International 1990.
14. Donachie M.: Titanium — A technical guide. ASM International 1988.
15. Boyer R., Welsch G.: Materials properties handbook: titanium alloys. ASM International 1994.
16. Fiślak P.: Wpływ parametrów przeróbki plastycznej na zmiany w mikrostrukturze stopu Ti6Al4V. Projekt inżynierski, opiekun: Janusz Krawczyk, Kraków 2013.
17. Dąbrowski R.: Kinetyka przemian fazowych przy chłodzeniu ciągłym z zakresu jednofazowego β . Archives o f Metallurgy and Materials 2011, t. 56, s. 703-707.
18. Dąbrowki R.: Kinetyka przemian fazowych przy chłodzeniu ciągłym stopu Ti6Al4V z zakresu dwufazowego α+β. Archives of Metallurgy and Materials 2011, t. 56, s. 217-221.
19. Lee W.-Sh., Lin Ch.-F.: High-temperature deformation behavior of Ti6Al4V alloy evaluated by high strain-rate compression test. Journal of Materials Processing Technology 1998, t. 75, s. 127-136.
20. Tirry W., Coghe F., Bouvier S., Gasperini M., Rabet L., Schryvers D.: A multi-scale characterization of deformation twins in Ti6Al4V sheet material deformed by simple shear. Materials Science and Engineering A 2010, t. 527, s. 4136-4145.
21. Shuhui H., Yingying Z., Debin Sh.: Application of thermohydrogen processing to Ti6Al4V alloy blade isothermal forging. Materials Science & Engineering A 2013, t. 561, s. 17-25.
22. Babu B., Lindgren L.-E.: Dislocation density based model for plastic deformation and globularization of Ti-6Al-4V. International Journal of Plasticity 2013, t. 50, s. 94-108.
23. Peirs J., Tirry W., Amin-Ahmadi B., Coghe F., Verleysen P., Rabet L., Schryvers D., Degrieck J.: Microstructure of adiabatic shear bands in Ti6Al4V. Materials Characterization 2013, t. 75, s. 79 - 92.
24. Zhang J., Tan Ch.-W., Ren Y., Yu X.-D., Ma H.-L., Wang F.-Ch., Cai H.-N.: Adiabatic shear fracture in Ti−6Al−4V alloy. Transactions of Nonferrous Metals Society of China 2011, t. 21, s. 2396-2401.
25. Zhao J. W., Ding H., Zhao W. J., Cao F. R., Hou H. L., Li Z. Q.: Modeling of dynamic recrystallization of Ti6Al4V alloy using a cellular automaton approach. Acta Metallurgica Sinica 2008, t. 21, nr 4, s. 260-268.
26. Łukaszek-Sołek A., Krawczyk J., Bała P., Sińczak J., Bednarek S., Lipski A.: Analiza przyczyn występowania wad kuźniczych w wyrobach ze stopu. Inżynieria Materiałowa 2012, t. 33, nr 3, s. 142-145.
27. Bała P., Krawczyk J., Pawłowski B., Lipski A.: Analiza zmian mikrostruktury odkuwki ze stopu Ti-6Al-4V wywołanych lokalnym nagrzaniem do temperatury występowania fazy β. Inżynieria Materiałowa 2012, t. 33, nr 4, s. 280-283.
28. Krawczyk J., Karaś M., Łukaszek-Sołek A., Bała P., Śleboda T., Bednarek S.: Mikrostruktura odkuwek narzędzi chirurgicznych ze stopu tytanu. Inżynieria Materiałowa 2012, t. 33, nr 4, s. 288-291.
29. Łukaszek-Sołek A., Śleboda T., Krawczyk J., Bała P., Wojtaszek M.: The analysis of forging of Ti-6Al-4V alloy under various thermomechanical conditions. Steel Research International ; spec. ed., Metal Forming 2012, eds. J. Kusiak, J. Majta, D. Szeliga, s. 139-142.
30. Śleboda T., Krawczyk J., Bała P., Łukaszek-Sołek A., Paćko M.: Wpływ procesu kucia matrycowego na mikrostrukturę stopu Ti-6Al-4V. Inżynieria Materiałowa 2012, t. 33, nr 4, s. 275-279.
31. Krawczyk J., Bała P., Łukaszek-Sołek A., Śleboda T., Fiślak P., Gradzik A., Skowronek T.: Wpływ temperatury odkształcania na mikrostrukturę stopu Ti6Al4V. Mat. Konf. XLI Szkoła Inżynierii Materiałowej, red. J. Pacyna, 24–27 IX 2013, Kraków-Krynica, s. 412-418.
32. Kubiak K.: Tytan i jego stopy. Inżynieria metali i ich stopów. red. S.J. Skrzypek, K. Przybyłowicz, Wydaw. AGH, Kraków 2012, s. 289-316.

Typ dokumentu

Bibliografia

Identyfikator YADDA

bwmeta1.element.baztech-e5e3eb2b-d2c1-448c-84b2-c8a4bbcec0a4