Plasticity of Ti-48Al-2Cr-2Nb alloy

• Autorzy: Szkliniarz, W. , Hadasik, E. , Kościelna, A. , Kawalla, R.

Warianty tytułu

PL

Badania plastyczności stopu Ti-48AI-2Cr-2Nb

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The paper presents the results of experiments carried out in order to evaluate the plastic workability of Ti-48AI-2Cr-2Nb alloy subjected to hot compression tests. A significant influence of deformation temperature and, first of all, of the heating conditions on the results obtained has been shown. It has been found that deformation conducted under appropriate conditions and coupled with recrystallization annealing allows us to obtain a fine-grained "duplex" type microstructure. This, however, requires further research in order to define the role of the deformation parameters, initial microstructure and heating conditions in plastic forming of this group of alloys.

PL

Stopy na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ti-AI należą do materiałów szczególnie trudnych z punktu widzenia technologii ich wytwarzania i przetwarzania. Problemy technologiczne stwarza zwłaszcza przeróbka plastyczna tych stopów, które oznaczają się małą podatność technologiczną objawiającą się w postaci ograniczonej odkształcalności i dużych oporów kształtowania plastycznego. Oparta na próbie ściskania na gorąco ocena podatności na kształtowanie plastyczne stopu Ti-48AI-2Cr-2Nb wykazała, że charakteryzuje się on dużym wartościami maksymalnego nacisku jednostkowego. Ze wzrostem temperatury odkształcenia wielkość ta wyraźnie maleje z 1070 MPa w temperaturze 1173 K do 630 MPa w temperaturze 1373 K. Krzywe pokazujące zależność średniego nacisku jednostkowego od odkształcenia rzeczywistego charakteryzują się łagodnie zarysowanym maksimum odpowiadającym odkształceniu ok. 0.2 i niewielkim spadkiem nacisku w miarę zwiększenia odkształcenia. Próbki ściskane bezpośrednio po krótkotrwałym wygrzewaniu w temperaturze próby wykazywały wady w postaci wyraźnych rys lub pęknięć na powierzchni bocznej. Jednogodzinne wygrzewanie w temperaturze próby bezpośrednio przed próbą ściskania bez zmniejszania wartości maksymalnego nacisku jednostkowego spowodowało usunięcie tych niekorzystnych efektów. Przyczyn tego stanu rzeczy należy upatrywać w zwiększeniu równomierności rozkładu temperatury na przekroju z powodu złego przewodnictwa cieplnego stopów na osnowie faz międzymetalicznych. W wyniku odkształcenia w badanym zakresie temperatury występuje tendencja do odkształcenia płytkowej mikrostruktury i ukierunkowania jej zgodnie z kierunkiem odkształcenia oraz fragmentacji i sferoidyzacji płytek. W mikrostrukturze próbki odkształcanej w 1373 K widoczne są efekty świadczące o przebiegu procesu rekrystalizacji. Zastosowanie wyżarzania rekrystalizującego. prowadzonego w standardowych dla tego stopu warunkach. spowodowało wystąpienie wyraźnych efektów rekrystalizacji i rozdrobnienie ziarna badanego stopu. Największe rozdrobnienie uzyskano dla stopu odkształcanego w temperaturze 1323 K. Efektem rekrystalizacji jest otrzymanie mikrostruktury typu "duplex" z ziarnami o morfologii płytkowej i równoosiowej.

Słowa kluczowe

PL

wytrzymałość materiałów; rekrystalizacja; plastyczność

EN

intermetallics; TiAl-based alloy; hot compression; plasticity; recrystallization

• Czasopismo: Archives of Civil and Mechanical Engineering
• Rocznik: 2004
• Tom: Vol. 4, no 3
• Strony: 57-65
• Opis fizyczny: Bibliogr. 10 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Szkliniarz, W.

• Silesian University of Technology, Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

autor

Hadasik, E.

• Silesian University of Technology, Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

autor

Kościelna, A.

• Silesian University of Technology, Krasińskiego 8, 40-019 Katowice, Poland

autor

Kawalla, R.

• Bergakademie Freiberg, Bernhard-v.-Cotta-Str. 4, 09596 Freiberg, Germany

Bibliografia

• [1] Yamaguchi M., Inui H., Ito K.: High-temperature structural intermetallics, Acta mater., 2000, Vol. 48, 307.
• [2] Dimiduk D.M., Mcquay P.A., Kim Y.-W.: Gamma Alloy Technology 1999, Proc. of the Ninth World Conference on Titanium Titanium’99, Ed. by I.V. Gorynin, S.S. Ushkov, 1999, Vol. 1, 259.
• [3] Clemens H., Kestler H.: Processing and Applications of Intermetallic γ-TiAl-Based Alloys, Advanced Engineering Materials, 2000, Vol. 2, No. 9, 551.
• [4] Clemens H., Lorich A., Eberhardt N., Glatz W., Knabl W., Kestler H.: Technology, Properties and Applications of Intermetallic γ-TiAl Based Alloys, Zeitschrift für Metallkunde, 1999, Vol. 90, No. 8, 569.
• [5] Hu Z.M., Dean T.A.: Aspects of forging of titanium alloys and the production of blade forms, Journal of Materials Processing Technology, 2000, No. 111, 10.
• [6] Mitchell A.: Melting, casting and forging problems in titanium alloys, Materials Science and Engineering, 1998, A243, 257.
• [7] Dimiduk D.M.: System engineering of gamma titanium aluminides: impact of fundamentals on development strategy, Intermetallics, 1998, No. 6, 613.
• [8] Martin P.L.: Effects of hot working on the microstructure of Ti-base alloys, Materials Science and Engineering, 1998, A243, 25.
• [9] Szkliniarz W.: Strukturalne aspekty wytwarzania stopów na osnowie faz międzymetalicznych z układu Ti–Al, Rudy i metale nieżelazne, 2002, nr 9, 434.
• [10] Chrapoński J., Szkliniarz W., Mikuszewski T.: Comparison of microstructure and phase composition of vacuum induction Ti–48Al–2Cr–2Nb alloy melted in crucibles with plasma spraying coatings, Proceedings of the 10th World Conference on Titanium, Hamburg, 2003, Germany.