Υψηλή θραύση κόπωσης κύκλου και μικροδομή του κράματος τιτανίου TC11 σε θερμοκρασία δωματίου

Υψηλό κύκλο κόπωσης κόπωσης και μικροδομή του κράματος τιτανίου TC11 σε θερμοκρασία δωματίου

Η μικροδομή του κράματος τιτανίου TC11 παρατηρήθηκε και αναλύθηκε με οπτικό μικροσκόπιο (OM), ηλεκτρονικό μικροσκόπιο σάρωσης (SEM) και ηλεκτρονικό μικροσκόπιο μετάδοσης (TEM). Τα αποτελέσματα δείχνουν ότι το κάταγμα κόπωσης του κράματος τιτανίου TC11 υπό διαφορετικά φορτία αποτελείται από τρία μέρη : περιοχή πηγής κόπωσης, περιοχή ανάπτυξης ρωγμών και περιοχή μεταβατικής θραύσης και υπάρχει μεγάλος αριθμός δευτερογενών ρωγμών στην περιοχή ανάπτυξης ρωγμών κάθετα προς την κατεύθυνση της ανάπτυξης της ρωγμής κόπωσης. Με την αύξηση του φορτίου αυξήθηκε ο αριθμός των δευτερογενών ρωγμών και το πλάτος των ραβδώσεων κόπωσης αυξήθηκε από 0,6 m (475 MPa) σε 1,0 m (525 MPa). Με την ενέργεια εναλλασσόμενου φορτίου, δημιουργήθηκε ένας μεγάλος αριθμός κατασκευών εξάρθρωσης στο κράμα τιτανίου και η εξάρθρωση συσσωρεύτηκε ως επί το πλείστον στο όριο / φάση, με αποτέλεσμα συγκέντρωση τάσης, με αποτέλεσμα τη δημιουργία ρωγμών διασύνδεσης και τη δημιουργία πηγής ρωγμών, μειώνοντας έτσι τη διάρκεια ζωής της κόπωσης.

Ελήφθη η επίδραση της θερμοκρασίας διαλύματος και του ρυθμού ψύξης στη μικροδομή και η σκληρότητα του μπρικελαίου των δακτυλίων τιτανίου TC11. Τα αποτελέσματα έδειξαν ότι το κλάσμα όγκου της πρωτογενούς φάσης καθορίστηκε κυρίως από τη θερμοκρασία του στερεού διαλύματος. Το περιεχόμενο της πρωτογενούς φάσης δεν μεταβλήθηκε σημαντικά με την αύξηση της θερμοκρασίας εντός της περιοχής της χαμηλότερης θερμοκρασίας στερεού διαλύματος. Όταν η θερμοκρασία του στερεού διαλύματος ήταν κοντά στο σημείο μετάβασης φάσης, το περιεχόμενο της πρωτογενούς φάσης μειώθηκε ταχέως. Ο ρυθμός ψύξης είχε σημαντική επίδραση στη μορφολογία της δευτερογενούς φάσης. Η σκληρότητα του κράματος αυξάνεται με την αύξηση της θερμοκρασίας διαλύματος και ταχύτητα ψύξης.