ارزیابی تاثیر عملیات حرارتی بر تحولات ساختاری و خواص مکانیکی ترکیب بین فلزی Ti-48Al-2Cr-2Nb

رضایی, حسین; مرکباتی, مریم; مومنی, امیر

doi:10.22034/frj.2023.384529.1173

ارزیابی تاثیر عملیات حرارتی بر تحولات ساختاری و خواص مکانیکی ترکیب بین فلزی Ti-48Al-2Cr-2Nb

نوع مقاله : مقاله کامل علمی پژوهشی

نویسندگان

¹ مجتمع دانشگاهی مواد و فناوریهای ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

² مجتمع دانشگاهی مواد و فناوری های ساخت، دانشگاه صنعتی مالک اشتر، تهران، ایران

³ دانشکده مهندسی مواد، دانشگاه صنعتی همدان، ایران

10.22034/frj.2023.384529.1173

چکیده

هدف از پژوهش حاضر بررسی تاثیر چرخه های متفاوت عملیات حرارتی بر تحولات ساختاری و خواص مکانیکی ترکیب بین فلزی Ti-48Al-2Cr-2Nb است. انجام عملیات حرارتی در دمای 1175 C به مدت 24 ساعت، سبب ایجاد ساختار دوگانه شامل دانه های γ به همراه کولونیهای لایه‏ ای فاز γ و 2α با میانگین اندازه دانه 1160 میکرومتر شد. انجام عملیات حرارتی در دمای 1400 C به مدت 30 دقیقه باعث ایجاد ساختار شبه لایه ای از همین فازها با اندازه دانه 1300 میکرومتر گردید. با افزایش زمان نگهداری به 60 دقیقه، ساختار کاملا لایه‏ ای با اندازه دانه 1120 میکرومتر ایجاد شد. کاهش اندازه دانه در زمان نگهداری بیشتر به تکمیل فرایند تبلور همراه با ایجاد کولونیهای جدید لایه ای و از بین رفتن دانه های گامای باقیمانده نسبت داده می‏شود. انجام عملیات حرارتی در دمای 1380C به مدت 45 دقیقه نیز سبب تشکیل ساختار کاملا لایه‌ای با اندازه دانه 950 میکرومتر شد، اما توزیع اندازه دانه در این حالت یکنواخت‏ تر از ساختار لایه ای تشکیل شده در دمای 1400 C بود. با افزایش کسر حجمی کولونی های لایه ای، سختی ترکیب افزایش یافت. سختی ساختار دوگانه برابر 282 ویکرز و ساختار شبه لایه ای برابر 320 ویکرز اندازه گیری شد. نتایج آزمایش گسیختگی تنشی نشان داد عمر گسیختگی ساختار لایه ای در دما و تنش ثابت 115 ساعت بوده است، درحالیکه عمر گسیختگی ساختار دوگانه 22 ساعت است. این اختلاف به فاصله اندک بین لایه ها و در نتیجه کاهش طول لغزش موثر نابجاییها و دوقلویی‏ها نسبت داده میشود.

کلیدواژه‌ها

موضوعات