بهينه سازي خواص كششي در آلياژ Ti64 از طريق كنترل پارامتر دما و نرخ سرمايش طي عمليات آني

Optimization of Tensile Properties in Ti64 Alloy by Controlling Temperature and Cooling Rate Parameters in Annealing

در پژوهش حاضر اثر دو محيط سرمايش هوا و آب و دو دماي آنيل 900 و 950 درجه سانتيگراد بر روي دو گروه آلياژ Ti64 و ( A و B با ساختار و خواص اوليه متفاوت) مورد بررسي قرار گرفته است. نتايج مطالعات ريزساختاري توسط متالوگرافي ، SEM و EDS نشان داد كه با افزايش دماي آنيل كروي سازي فاز آلفا در ساختار افزايش يافته است. افزايش نرخ سرمايش از دماي 900 درجه سانتيگراد، سبب تشكيل ساختار شريفي حاوي آلفاي لايه اي و فاز مارتنزيتي در نمونه A و ساختار لايه اي ظريف و آلفاي كروي در نمونه B شد. همچنين افزايش نرخ سرمايش از دماي 950 درجه سانتيگراد موجب تشكيل ساختار مارتنزيتي - كروي در هر نمونه شده است. بنابراين طي كوئنچ در آب، خواص كششي منحصر بفردي از هر دو نمونه A و B بدست آمد. به ويژه در نمونه B حدود 3/2 برابر افزايش در استحكام و حدود 3 برابر افزايش در انعطاف پذيري نسبت به نمونه A حاصل شد. علت اين پديده به حضور همزمان فاز مارتنزيت در كنار فاز آلفاي كروي در هر يك از نمونه هاي A و B پس از كوئنچ نسبت داده شد. چنين ساختاري نه تنها از افت انعطاف پذيري در ساختارهاي مارتنزيتي جلوگيري كرده بلكه سبب افزايش آن نيز شده است.

In present study, the effects of two cooling ambient (air and water) and two temperatures (900°C and 950°C) on two groups of Ti64 alloys (A and B) were studied. Metallography, SEM and EDS Results showed the structural tendency to be globular with increasing annealing temperature. Increasing the cooling rate from 900°C led to acicular martensit and fine lamellar structure in A sample and fine lamellar structure with globular alpha phase in B sample. Also increasing the cooling rate from 950°C led to acicular martensit and globular alpha phase in both samples. So after water quenching the unique properties of tensile test observed in both of them. In sample B strength increased about 3.2 times and ductility increased about 3 times higher than A sample. This is because of existing martensitic and globular phases together in A and B samples after quenching. More over such microstructure led to improvement of ductility in both samples.