تشكيل فاز آلفاي لايه اي و بهبود خواص مكانيكي آلياژ Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe با استفاده از عمليات حرارتي

پس از فرآوري شمش ريختگي، همگن سازي و نورد گرم اوليه آلياژ Ti-4.5Al-3V-2Mo-2Fe (SP-700) در دماي ºC850 (منطقه دوفاز β/α)، به منظور تعيين سيكل عمليات حرارتي و حصول خواص مكانيكي مطلوب، آنيل محلولي در محدوده دمايي ºC900-650 با فواصل دمايي 50 درجه به مدت يك ساعت انجام شد. نتايج نشان داد كه پس از نورد گرم اوليه شمش ريختگي در منطقه دوفاز بدليل ايجاد ساختار لايه اي با ضخامت كمتر از µ2، خواص مكانيكي آلياژ SP-700 بهبود مي يابد. همچنين با افزايش دماي آنيل محلولي بيشينه استحكام كششي آلياژ SP-700 از حدود MPa1004 تا MPa1339 افزايش مي يابد. درحاليكه تغييرات تنش تسليم آلياژ اندك بوده و در محدوده MPa1025-960 قرار دارد. ميزان كاهش سطح مقطع آلياژ در حالت آنيل شده، در محدوده 5/42-5 درصد بوده و بيشينه ازدياد طول در دماي آنيل 700 درجه سانتيگراد حدود 5/14 درصد است. درحاليكه در شرايط همگن سازي شده، ميزان ازدياد طول كمتر از 5 درصد بود. در شرايط بهينه آنيل، استحكام تسليم MPa1005، بيشينه استحكام كششي حدود MPa1070 و كاهش سطح مقطع بيش از 42 درصد بود. علت افت داكتيليتي در محدوده دمايي ºC900-850، ناشي از تغيير مورفولوژي فاز آلفاي لايه اي و افزايش ميزان عناصر آلياژي در زمينه بتا است. پس از تعيين دماي بهينه آنيل (ºC700)، دماي ºC630 با استحكام تسليم MPa8/999 و ازدياد طول 9/13 درصد به عنوان دماي بهينه پيرسازي پيشنهاد شد.