اثر آنیل انحلالی دوفازی و پیرسازی بر رسوبات آلفا و خواص کششی آلیاژ تیتانیوم Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr

آلیاژهای تیتانیوم شبه پایدار بتا دارای قابلیت دستیابی به ریزساختارهای متنوع به وسیله چرخه های مختلف عملیات حرارتی هستند. هدف از پژوهش حاضر، ایجاد ترکیبی از رسوبات آلفای کروی و سوزنی شکل ریز در آلیاژ تیتانیوم شبه پایدار بتا Ti-3Al-8Mo-7V-3Cr با استفاده از آنیل انحلالی در منطقه دوفازی α+β و پیرسازی برای بهبود خواص کششی آن است. به این منظور، روی تسمه ای از این آلیاژ عملیات حرارتی آنیل انحلالی در منطقه دوفازی α+β در دمای 750 درجه سانتی گراد انجام شد. سپس عملیات پیرسازی تک مرحله ای روی تعدادی از نمونه های آنیل انحلالی شده، در دماهای 500، 550 و 600 درجه سانتی گراد انجام گرفت. همچنین تعداد دیگری از نمونه های آنیل انحلالی شده، تحت عملیات پیرسازی دو مرحله ای شامل پیرسازی مرحله اول در دمای 300 درجه سانتی گراد و پیرسازی مرحله دوم در دماهای 500، 550 و 600 درجه سانتی گراد قرار گرفتند. سپس تحولات ساختاری آلیاژ به وسیله میکروسکوپ الکترونی و الگوی پراش پرتوی ایکس و ارزیابی خواص کششی به وسیله آزمایش کشش سرد بررسی شد. نتایج نشان داد که ریزساختار آلیاژ پس از آنیل انحلالی در منطقه دوفازی α+β دارای فاز آلفای اولیه کروی با اندازه یک میکرومتر در زمینه بتا است. پیرسازی تک مرحله ای در دمای 550 درجه سانتی گراد پس از آنیل انحلالی α+β منجر به تشکیل لایه های ریز آلفای ثانویه به ضخامت میکرومتر 0/2 شد. این چرخه عملیات حرارتی، منجر به دستیابی به استحکام تسلیم 1120 مگاپاسکال و انعطاف پذیری 13/7 درصد شد. انجام پیرسازی دو مرحله ای در دمای 300 درجه سانتی گراد و سپس در دمای درجه 550 سانتی گراد، منجر به کاهش ضخامت آلفای ثانویه به 0/1 میکرومتر و افزایش استحکام تسلیم و انعطاف پذیری به ترتیب به 1190 مگاپاسکال و 14/8 درصد شد.