Microstructure and hardness of aged Ti–10V–2Fe–3Al near‑beta titanium alloy

• Autorzy: Baran-Sadleja A. , Krawczyk J. , Motyka M. , Frocisz Ł.

Identyfikatory

DOI

10.15199/28.2017.4.1

Warianty tytułu

PL

Mikrostruktura i twardość starzonego stopu tytanu pseudo‑β Ti–10V–2Fe–3Al

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

Microstructural evolution in Ti–10V–2Fe–3Al after specified heat treatment conditions has been the basis of performed analysis. The schedule involves prior heating at the temperature of β phase occurring, with further aging at the wide range of temperature. Selection of the parameters for heat treatment was carried out on the basis of the calorimetric curve for the investigated alloy. Further research methods were focused on metallographic observations. Hardness measurements were also performed. Conducted researches allowed to determine the aging impact on near-β Ti–10V–2Fe–3Al titanium alloy properties. Studies revealed that exposure of examined titanium alloy to the relative high temperature (450÷550°C) should be avoided, due to the possibility of ω phase growth. In the other hand presence of hard ω phase is also a grain growth inhibitor, especially while the alloy is heated during long treatment times, ω phase occurrence is also confirmed by the increase in the hardness of samples treated in the temperature range of its occurrence. In order to obtain a two-phase microstructure in analysed titanium alloy, the heat treatment (aging) should be performed at high temperature during long time. Additionally the effects of stress induced martensitic transformation were observed after heat treatment.

PL

Stopy tytanu pseudo-β charakteryzują się bardzo dobrą plastycznością oraz małą podatnością na pęknięcia, dlatego przetwarza się je w procesach przeróbki plastycznej. Wykonuje się z nich między innymi odkuwki elementów konstrukcji lotniczych [3]. Analiza danych literaturowych wskazuje na możliwość kształtowania mikrostruktury stopu pseudo-β Ti–10V–2Fe–3Al w procesach obróbki cieplnej. Wyżarzanie stopu w temperaturze z zakresu dwufazowego α + β umożliwia uzyskanie w mikrostrukturze globularnych wydzieleń fazy α, natomiast nagrzewanie do temperatury wyższej — powyżej temperatury początku przemiany fazowej α + β → β — skutkuje tworzeniem tych wydzieleń w postaci igieł. Objętość względna wydzieleń fazy α zależy od warunków obróbki cieplnej [4]. W pracy podjęto próbę określenia wpływu warunków obróbki cieplnej (starzenia) na mikrostrukturę oraz twardość stopu tytanu Ti–10V–2Fe–3Al. Obserwacje mikrostruktury stopu prowadzono metodami mikroskopii świetlnej i elektronowej skaningowej.

Słowa kluczowe

EN

titanium alloys; heat treatment; microstructure

PL

stopy tytanu; obróbka cieplna; mikrostruktura

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Inżynieria Materiałowa
• Rocznik: 2017
• Tom: Vol. 38, nr 4
• Strony: 158--162
• Opis fizyczny: Bibliogr. 12 poz., fig., tab.

Twórcy

autor

Baran-Sadleja A.

• Rzeszow University of Technology, Department of Material Science, Rzeszow

autor

Krawczyk J.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Krakow

autor

Motyka M.

• Rzeszow University of Technology, Department of Material Science, Rzeszow

autor

Frocisz Ł.

• AGH University of Science and Technology, Faculty of Metals Engineering and Industrial Computer Science, Krakow

Bibliografia

• 1. Ziaja W., Motyka M., Sieniawski J.: Microstructural factors in the primary creep stage of two-phase titanium alloy. Inżynieria Materiałowa Materials Engineering 37 (4) (2016) 196÷200.
• 2. Szkliniarz W., Chrapoński J.: Effect of heat treatment on the microstructure and mechanical properties of Ti–6Al–2Mo–2Cr–Fe alloy. Inżynieria Materiałowa 22 (5) (2001) 123÷126.
• 3. Motyka M., Sieniawski J., Kubiak K., Adamus J., Lacki P., Ziaja W.: Ocena mikrostruktury i plastyczności stopu tytanu pseudo-β Ti–15V–3Al–3Cr–3Sn. Inżynieria Materiałowa 33 (4) (2012) 284÷287.
• 4. Bogucki R., Mosór K., Nykiel M.: Effect of heat treatment conditions on the morphology of a phase and mechanical properties in Ti–10V–2Fe–3Al titanium alloy. Archives of Metallurgy and Materials 59 (4) (2014) 1269÷1273.
• 5. Tan M. J., Zhu X. J.: Microstructure evolution of CP titanium during high deformation. Archives of Metallurgy and Materials 28 (1) (2007) 5÷11.
• 6. Krawczyk J., Dąbrowski R., Łukaszek-Sołek A., Frocisz Ł., Górecki K., Cios G., Śleboda T., Kopyściański M., Bała P.: Microstructural banding in titanium alloys. Journal of Achievements in Materials and Manufacturing Engineering 72 (1) (2015) 5÷13.
• 7. Duerig T. W., Albrecht J., Richter D., Fischer P.: Formation and reversion of stress induced martensite in Ti–10V–2Fe–3Al. Acta Metallurgica 30 (1982) 2162÷2171.
• 8. Donachie M. J.: Titanium — A technical guide (2nd ed.). ASM International, Materials Park OH (2000).
• 9. Nakasuji K., Okada M. L.: New high strength titanium alloy Ti–10% Zr for spectacle frames. Materials Science and Engineering A213 (1996) 162÷165.
• 10. Dobromyslov A. V.: The regularities of phase and structural transformation in binary titanium alloys with metals of IV–VIII groups of the periodic table. Advances in Material Science 8 (1) (2015) 37÷42.
• 11. Reddy N. S., Lee C. S., Kim J. H., Semiatin S. L.: Determination of the beta-approach and beta-transus temperature for titanium alloys using sensitivity analysis of a trained neural network. Material Science and Engi¬neering A 434 (2006) 218÷226.
• 12. Ankem S., Greene C. A.: Recent developments in microstructure/property relationships of beta titanium alloys. Material Science and Engineering A 263 (1999) 127÷131.

Uwagi

Opracowanie ze środków MNiSW w ramach umowy 812/P-DUN/2016 na działalność upowszechniającą naukę (zadania 2017).