بررسي و مقايسه مشخصات ريز‏ساختاري و مكانيكي آلياژ Ti6Al4V توليدي به روش‌هاي VAR و ESR

كارشناسي ارشد

چكيده: در اين پژوهش اثر روش ذوب بر ريزساختار و خواص مكانيكي آلياژ Ti6Al4V مورد بررسي قرار گرفت. بدين منظور دو شمش آلياژ ريختگي Ti6Al4V از روش‏هاي ذوب الكتريكي سرباره (ESR) و ذوب قوسي تحت خلأ (VAR) تهيه شد. تركيب شيميايي نمونه‌هاي توليد شده به دو روش فوق در راستاي ارتفاع شمش تعيين و مقايسه شدند. سپس براي دستيابي به بهترين خواص كششي، شمش‏ها تحت مراحل مختلف عمليات ترمومكانيكي و حرارتي شامل همگن‏سازي، نورد گرم در بالاي دماي Tβ و پايين آن، حل‏سازي و پيرسازي قرار گرفتند. ريز ساختار نمونه‌ها در حالت ريختگي و مراحل مختلف عمليات ترمومكانيكي و حرارتي بررسي و با يكديگر مقايسه شدند. پس از عمليات ترمومكانيكي و حرارتي خواص كششي و مقاومت به ضربه نمونه‏ها بررسي و با يكديگر مقايسه شدند. نتايج نشاندهنده تركيب شيميايي همگن‌تر در آلياژ تهيه شده به روش VAR بود. علت اين امر عمق حوضچه كمتر و همچنين نوسانات جريان كم در اين روش است. در حالت ريختگي به دليل سرعت سرد شدن كمتر، ساختار به دست آمده در روش ESR داراي لايه‏هاي ضخيم α و دانه‏هاي بزرگ β بود اما در مقابل به دليل بالاتر بودن عناصر پايدار كننده فاز β دراين روش، اندازه كلوني‏هاي α كمتر بود. آناليز فازي روي نمونه‏ها پس از انجام عمليات ترمومكانيكي و حرارتي نشان داد، در نمونه‏ روش ESR مقادير بيشتري از ساختار α ثانويه تشكيل شده است. علت اين امر بالاتر بودن آلومينيم در نمونه‏هاي ESR مورد آزمون تشخيص داده شد. آزمون كشش نشان داد، درحالت كار شده به دليل تشكيل بيشتر ساختار α ثانويه در نمونه‏هاي توليد شده به روش ESR خواص كششي مطلوب‏تري به دست آمده است. در مقابل به دليل حضور آخال‏هاي ناشي از ورود سرباره به شمش، مقاومت در برابر ضربه نمونه‏هاي ESR كاهش محسوس را نشان داد. واژه‌هاي كليدي: Ti6Al4V، ذوب الكتريكي سرباره (ESR)، ذوب قوسي تحت خلأ (VAR)، عمليات ترمومكانيكي و حرارتي، ريزساختار، خواص مكانيكي

183902

دانشگاه علم و صنعت ايران

دكتر سيد مهدي عباسي

مهندسي مواد - شناسايي و انتخاب مواد فلزي

دكتر محمدرضا ابوطالبي - دكتر محمد تقي صالحي