بررسی اثر عملیات پیرسازی بر روی رفتار سایشی آلیاژ تیتانیوم

چکیده مقاله

با توجه به ویژگیهای مورد توجه آلیاژ تیتانیوم Ti-6Al-4V از قبیل نسبت استحکام به وزن بالا و مقاومت به خوردگی مناسب، این آلیاژ استفاده زیادی در صنایع نظامی و پزشکی دارد. در این تحقیق، به بررسی اثر عملیات پیرسازی بر ریزساختار و رفتار سایشی آلیاژ Ti-6Al-4V با استفاده از آزمون سایش پین بر دیسک پرداخته شد. نمونههایی از آلیاژ مورد مطالعه در دو دمای مختلف، 950 و 1050 درجه سانتیگراد مورد عملیات انحلالی قرار گرفتند و سپس نمونهها سرد و پیرسازی شدند. بعضی از نمونهها پیش از پیرسازی، در دمای C 700 آنیل شدند. نتایج نشان داد که رفتار سایشی آلیاژ تیتانیوم مورد مطالعه از قانون آرچارد تبعیت نکرد و پیرسازی علیرغم افزایش سختی، سبب کاهش مقاومت به سایش شد. همچنین مشاهده شد که انجام آنیل میانی پیش از پیرسازی اگرچه سبب تسریع تجزیه فاز مارتنزیت تشکیل شده در مرحله کوئنچ و تشکیل ذرات فاز بتا شد و در نتیجه سختی پس از پیرسازی را افزایش داد اما در نهایت کاهش مقاومت به سایش را سبب شد. بررسی میکروسکوپ الکترون روبشی (SEM) و پراش اشعه ایکس (XRD) نشان داد که مهمترین دلیل کاهش مقاومت به سایش با انجام پیرسازی، حضور فاز سخت آلفا α2 در کنار فاز نرم بتا در ریزساختار نمونه پیرسازی شده است که سبب ایجاد مکانیزم سایش غالب از نوع لایهای شدن میشود.