Effect of Heat Treatment on Microstructure and Mechanical

Properties of Ultra-fine Grained Ti-55511 Near β Titanium Alloy

اثر عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص مکانیکی آلیاژ شبه تیتانیوم بتا

فراریزدانه

ABSTRACT

The ultra-fine grained (UFG) Ti-55511 near β titanium alloy with grain size 0.1∼۰.۵ μm was prepared by hot rolling. The effects of heat treatment on the microstructure and mechanical properties were investigated using SEM and TEM. The results indicate that both strength and hardness increase firstly and then reduce with increasing of heat treatment temperature from 350°C to 650°C. The peak strength (1486 MPa) appears at 450°C. The strength dramatically reaches to 1536 MPa and then is stablized with increasing of the holding time when heat treated at 450°C. While the elongation increases firstly and then decreases. The microstructure analysis shows that the dynamic recovery occurs and the grain sizes remain at smaller than 1 μm during annealing. The recovery stimulates the grain refinement effect by eliminating the hardening process and stimulating the grain boundary/phase boundary to be stable. The phase transformation of α→α۲ and β→ω→α enhances the second phase particle dispersion effect during annealing. However, the ductility of the alloy could significant decrease when the second phase particles grow up to a certain size. The mechanical properties evolution during annealing are mainly related to the effect of strengthening mechanisms.

 جهت دانلود رایگان نسخه لاتین این مقاله اینجا کلیک کنید .

چکیده

آلیاژ شبه تیتانیوم بتا Ti-55511 فراریزدانه (UFG) با اندازه دانه um 5/0-1/0 توسط نورد داغ تولید شد. اثرات عملیات حرارتی بر ریزساختار و خواص مکانیکی با استفاده از TEM و SEM بررسی شدند. نتایج نشان می دهند که استحکام و سختی در ابتدا افزایش می یابند و سپس با افزایش دمای عملیات حرارتی از °C 350 تا °C 650 کاهش می یابند.  استحکام بیشینه (MPa 1486) در °C 450 پدید می آید. هنگامی که عملیات حرارتی در °C 450 انجام گردد، استحکام تا MPa 1536 افزایش می یابد و سپس با افزایش زمان نگهداری، پایدار می شود. این در حالی است که ازدیاد طول در ابتدا افزایش می یابد و سپس کاهش می یابد. تحلیل زیزساختار نشان می دهد که بازیابی دینامیکی رخ داده و در طول آنیل کاری، اندازه دانه در کمتر از um 1 باقی می ماند. بازیابی، اثر اصلاح اندازه دانه را با حذف فرآیند سخت کاری تحریک می نماید و پایداری مرزدانه/مرزفاز را باعث می شود. استحاله فازی α→α۲ و β→ω→α ، اثر پراکندگی ذرات فاز ثانویه را در طول آنیل کاری بهبود می دهد. اما هنگامی که ذرات فاز ثانویه تا اندازه معینی رشد می کنند، داکتیلیته آلیاژ بطور قابل ملاحظه ای کاهش می یابد. تحولات خواص مکانیکی در طول آنیل کاری عمدتا به اثر مکانیزم های استحکام دهی مربوط می شوند.

 جهت دانلود ترجمه تخصصی و فارسی این مقاله می توانید وجه آنرا پرداخت نموده و بلافاصله دریافت نمایید.