6972

بررسي تاثير عمليات حرارتي بر روي ريزساختار و مقاومت به سايش آلياژ Ti6Al4V

كارشناسي

مهندسي متالورژي-متالورژي صنعتي

1399

دكتر عربي و دكتر محمد صادقي

1399/08/26

دانشكده مهندسي مواد و متالورژي

The effect of heat treatment on microstructure and wear resistance of Ti6Al4V

تيتانيوم و آلياژهاي آن به دليل دارا بودن خواص مطلوبي چون؛ نسبت استحكام به وزن بالا، مقاومت به خوردگي مناسب و زيست سازگاري مطلوب با بافت هاي بدن كاربرد زيادي در صنايع مختلف از جمله پزشكي دارند. آلياژ Ti-6Al-4V يكي از پركاربردترين آلياژها در كاربردهاي پزشكي است و به عنوان ماده كاشتني مورد استفاده قرار مي¬گيرد. فرآيند عمليات حرارتي براي آلياژهاي تيتانيوم به خصوص آلياژTi-6Al-4V امري مهم است كه مي‌تواند از روش¬هاي مختلف به منظور دستيابي به ريز ساختار مناسب و خواص مكانيكي مورد نظر بر روي نمونه انجام شود. در اين تحقيق ابتدا به معرفي آلياژهاي تيتانيوم¬، ريز ساختار آنها و همچنين كاربردهاي مختلف آنها پرداخته شده است. همچنين تأثير عمليات حرارتي محلول سازي به همراه پيرسازي و تمپر بر روي ريز ساختار، خواص كششي آلياژ، سختي و مقاومت به سايش آلياژ Ti-6Al-4V مورد بررسي قرار گرفته است. با توجه به مطالعات صورت گرفته درباره¬ي تاثير عمليات حرارتي بر سختي، خواص كششي و مقاومت سايشي آلياژTi-6Al-4V، نمونه‌هايي كه در دماي 950℃ به مدت 30 دقيقه محلول سازي و سپس در آب شوكه شدند و تحت عمليات پيرسازي در دماي 500℃ به مدت چهار ساعت قرار گرفتند بيشترين ميزان سختي را ازخود نشان داده اند. همچنين نمونه هايي از آلياژ Ti-6Al-4Vكه در دماي 1000℃به مدت يك ساعت محلول سازي و سپس در آب شوكه شدند، بيشترين مقاومت در برابر سايش را نشان دادند. در اثر عمليات تمپر بيشترين ميزان تجزيه فاز مارتنزيت در دماي 900℃ به مدت دو ساعت پس از محلول سازي در دماي 1050℃ به مدت 20 دقيقه و شوكه كردن در آب به دست مي¬آيد كه منجر به افزايش سختي درآلياژTi-6Al-4V مي¬شود. بايد به اين نكته نيز توجه داشت كه جهت دستيابي به استحكام كافي به همراه داكتيليته مناسب براي آلياژ Ti-6Al-4V لازم است كه عمليات محلول سازي را در دمايي حدود 25 تا 85℃ زير دماي تحول فاز β انجام دهيم. . استحكام تسليم و استحكام كششي آلياژ Ti-6Al-4V پس از محلول سازي و پير سازي و همچنين تمپر (با افزايش كسر حجمي مارتنزيت تمپر شده) افزايش مي‌يابد. كلمات كليدي: آلياژ Ti-6Al-4V، ريزساختار، مقاومت به سايش، خواص كششي، عمليات حرارتي، محلول سازي ،تمپر.