بررسی رفتار تغییرشکل داغ ترکیب بین فلزی Ti-48Al-2Cr-2Nb با ساختار اولیه دوگانه

Abstract

هدف از پژوهش حاضر بررسی رفتار سیلان داغ ترکیب بین فلزی Ti-48Al-2Cr-2Nb با ساختار اولیه دوگانه و تحولات ساختاری حین تغییرشکل می‌باشد. به همین منظور آزمایش فشار داغ در دماهای 1000، 1050، 1100 و 1150 درجه سانتی‌گراد و نرخ‌های کرنش 0.001، 0.01 و 0.1 بر ثانیه انجام شد. تنش بیشینه با افزایش دمای تغییرشکل و کاهش نرخ کرنش، کاهش یافت. بیشترین مقدار ضریب حساسیت به نرخ کرنش برای تغییرشکل داغ این ترکیب برابر 0.33 در دمای 1100 درجه سانتی‌گراد و نرخ کرنش 0.001 برثانیه و کمترین مقدار آن در محدوده کمتر از 0.13 در نرخ کرنش 0.1 بر ثانیه و دماهای 1000 تا 1100 درجه سانتی‏گراد به دست آمد. مقدار انرژی فعالسازی برابر 166 کیلوژول بر مول و مقدار توان تنش برابر 3.4 محاسبه شد. هنگام تغییرشکل داغ این ترکیب در دماهای 1000 و 1050 درجه سانتی‌گراد، خمش لایه‌ها به همراه تبلور مجدد دینامیکی مکانیزم‌های غالب نرم شدگی هستند. افزایش دما و کاهش نرخ کرنش سبب افزایش کسر تبلور و اندازه دانه تبلور یافته گردید. با افزایش دمای تغییرشکل تا 1100 درجه سانتی‌گراد، به دلیل نزدیک شدن به محدوده دمایی وقوع استحاله α2 به α امکان تبلورمجدد از طریق جوانه‌زنی کاهش یافته و تجزیه فازی به مکانیزم غالب نرم شدگی تبدیل شد. حین تغییرشکل در دمای 1150 درجه سانتی‌گراد، مکانیزم نرم شدگی غالب تغییر نموده و از طریق تشکیل باندهای برشی انجام شد. بر اساس معیار بازده مصرف انرژی، دمای 1100 درجه سانتی‌گراد و نرخ کرنش 0.001 برثانیه به عنوان شرایط بهینه تغییرشکل داغ ترکیب Ti-48Al-2Cr-2Nb با بازده 48.8 درصد پیشنهاد شد.