18858

۱۸۸۵۸

تاثير عمليات ترمومكانيكي بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ Ti-1100

دكتري

مواد و متالورژي

ارديبهشت ۱۳۹۷

دكتر شمس الدين ميردامادي

مواد و متالورژي

در اين پژوهش تاثير پارامتر هاي عمليات ترمومكانيكي و عمليات حرارتي بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ Ti-1100 مورد بررسي قرار گرفته است. بررسي هاي ريزساختاري نشان داد كه مكانيزم حاكم بر فرآيند كروي شدن ريزساختار ابتدايي مارتنزيتي در محدوده دمايي °C800 تا °C900 و نرخ كرنش هاي كم (1-s 005/0) تبلور مجدد ديناميكي پيوسته مي¬باشد. همچنين افزايش دماي نورد داغ از°C850 تا °C1000 سبب تغيير اين مكانيزم به جدايش مرزي و مهاجرت نهايي(گلوبولاريزيشن) شده است. نتايج حاصل از انجام عمليات حرارتي در دما و زمان هاي مختلف روي نمونه هاي نورد شده در دماي °C850 نشان داد كه درشت شدن فاز آلفاي اوليه (تشكيل شده در فرآيند كروي شدن)، از مدل ليفشيتز- اسليوزو- واگنر (LSW) تبعيت مي¬كند و وجود گراديان غلظت كم بين اين فاز و زمينه سبب شده است تا تغييرات كسر حجمي تاثيري بر اين مدل نداشته باشد. ريزساختار بتاي استحاله يافته ريزدانه توسط كنترل زمان عمليات حرارتي ريزساختار هم محور در محدوده تك فاز بتا بدست آمد. كاهش اندازه دانه بتاي اوليه از μm500 به μm25 سبب افزايش انعطاف پذيري ريزساختار بتاي استحاله يافته در دماي محيط تا 30% و در دماي °C600 تا 70% شد. در نهايت نتايج آزمايش خستگي كم چرخه كرنش كنترل در دماي °C600 نشان داد كه افزايش انعطاف پذيري همراه با ريزتر شدن اندازه دانه بتاي اوليه سبب مي¬شود تا مقاومت آلياژ با ريزساختار بتاي استحاله يافته در مقابل LCF آن چنان بهبود يابد كه نزديك به رفتار ريزساختار دوگانه شود.

1397/02/30

5/20/2018 12:00:00 AM

The effect of thermomechanical and heat treatments parameters on microstructure and mechanical properties of Ti-1100 was studied in this research. Microstructural evaluations revealed that spheroidization mechanism of initial martensitic microstructure during hot compression in the temperature range of 800°C to 900°C and at low strain rates (0.005s-1) was continuous dynamic recrystallization. However, this mechanism which was active during rolling was changed to globularization by increasing the rolling temperature from 850°C to 1000°C. Microstructural examination of the rolled specimens which were heat treated for different time and temperatures proved that coarsening of primary alpha phase obeys Lifshitz-Slyozov-Wagner (LSW) model. The low concentration gradient between this phase and the matrix diminished the effect of volume fraction on LSW model. Fine grained transformed beta microstructure was achieved by controlling the heat treatment time of equiaxed microstructure above the beta transus temperature. Decreasing the initial beta grain size from around 500μm to 25μm resulted in improving tensile ductility for 30% in room temperature and 70% at 600°C. Finally the results of strain controlled low cycle fatigue tests at 600°C showed that decreasing the initial beta grain size resulted in improving beta transformed microstructure’s durability and reached it in to the bimodal’s one.