Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh,Ahmad Saatchi
فتح اله کریم زاده (استاد راهنما) احمد ساعت چی (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Heidarbeigy
محسن حیدربیگی خوراسگانی

FACULTY - DEPARTMENT

دانشکده مهندسی مواد
DEGREE
Master of Science (MSc)
YEAR
1383

TITLE

Effect of heat treatment on corrosion behavior and mechanical properties of Ti6Al4V alloy weldment
In this study, effect of GTAW process on the structure, corrosion behavior and mechanical properties of Ti6Al4V alloy weldment was investigated and the corrosion behavior and mechanical property were improved using of preweld and postweld heat treatments. For this purpose, thin sheets of Ti6Al4V alloy GTA welded where welding heat input was 350 J/mm. In order to study the effects of heat treatment on the weldment structure, corrosion behavior and mechanical properties, a combination of stress relieving, solution treatment and aging on thin sheets of this alloy was done. The stress relieving and aging treatments were carried out at 600°C and 540° C, respectively, for 1 h, followed by air cooling. The solution treatment was performed at 950°C for half an hour followed by water quenching. Structural characteristics and mechanical properties of weldment were studied by optical and scanning electron microscopy (SEM), X ray diffraction, tension and hardness test. The electrochemical behavior of weldment was also studied in Ringer’s solution using open circuit potential-time measurements and tafel polarization. Structural investigations reveal presence of coarse primary ? grains plus discontinuous ? phase along the ? grain boundaries in the fusion zone (FZ). Furthermore there was no sharp interface between FZ and heat affected zone (HAZ). This case was attributed to epitaxial growth of ? grains in FZ from coarsened ? grains of near heat affected zone (NHAZ). This structure caused decreasing of corrosion resistance and elongation of weldment. The results of investigations showed that size and shape of columnar ? grains do not tailor by any heat treatment below ? transformation temperature (T ? ). Heat treatment used to improvement of corrosion behavior. The results of corrosion tests showed that solution treatment and aging after welding improve corrosion behavior of weldment and no preferential attack was not observed between base metal (BM), FZ and HAZ. This phenomenon was attributed to formation of ? from martensite and ? from metastable ? and also coarsening of ? plates during heat treatment. Furthermore low temperature postweld heat treatments, like stress relieving, and also preweld heat treatments did not have any appreciable effect in improving the corrosion behavior of weldment. The results showed that weld ductility of as-welded sample 100% improved and hardness of diffrent zones was uniformed by subjecting it to a solutionizing and aging treatment.
در این پژوهش تأثیر فرآیند جوشکاری قوسی تنگستن گاز (GTAW) بر ساختار، رفتار خوردگی و خواص مکانیکی منطقه جوش آلیاژ Ti6Al4V مورد بررسی قرار گرفت و با استفاده از عملیات حرارتی قبل و بعد از فرآیند جوشکاری، رفتار خوردگی و خواص مکانیکی منطقه جوش بهبود داده شد. بدین منظور ورق های نازک آلیاژTi6Al4V به ضخامت mm 3/1 در حرارت ورودی J/mm 350 تحت فرآیندGTAW قرار گرفت. به منظور بررسی تأثیر عملیات حرارتی بر ساختار، رفتار خوردگی و خواص مکانیکی منطقه جوش، مجموعه ای ازعملیات حرارتی تنش گیری، انحلالی و پیرسازی بر روی ورقه های نازک آلیاژ فوق قبل و بعد از جوشکاری اعمال گردید. عملیات حرارتی تنش گیری و پیرسازی به ترتیب در دماهای °C600 و °C540 به مدت یک ساعت انجام شد و نمونه ها در هوا سرد شدند. همچنین عملیات انحلالی در دمای °C950 به مدت نیم ساعت انجام شد و سپس نمونه ها در آب سرد شدند. ساختار و خواص مکانیکی منطقه جوش توسط پراش پرتو ایکس(XRD)، میکروسکوپ الکترونی روبشی(SEM)، میکروسکوپ نوری، آزمایش کشش و سختی سنجی مورد ارزیابی قرار گرفت. رفتار خوردگی منطقه جوش نیز توسط آزمون های پلاریزاسیون تافل و پتانسیل مدار باز- زمان در محلول رینگر و در دمای C?37 بررسی شد. بررسی های ساختاری گویای حضور دانه های ستونیb اولیه درشت به همراه فاز ? ناپیوسته در مرز دانه ها در منطقه ذوب (FZ) و عدم وجود مرز مشخص بین مناطق FZ و متاثر از حرارت (HAZ ) است. این امر به جوانه زنی و رشد رونشستی دانه هایb موجود در FZ بر روی دانه های درشت شده منطقه مجاور متأثر از حرارت NHAZ)) نسبت داده شد. چنین ساختاری موجب افت قابل توجه مقاومت خوردگی و ازدیاد طول نسبی منطقه جوش شده است. نتایج بررسی های ساختاری نشان داد که عملیات حرارتی در زیر دمای استحاله ??? تأثیری بر اندازه وشکل ستونی دانه های منطقه جوش ندارد. جهت بهبود رفتار خوردگی منطقه جوش ، ازعملیات حرارتی استفاده شد. نتایج آزمایش ها نشان داد در صورتیکه پس از فرآیند جوشکاری، عملیات آنیل انحلالی و پیرسازی انجام شود، منطقه جوش رفتار خوردگی نزدیکی با فلز پایه و منطقه متأثر از حرارت ارائه می کند و هیچ گونه خوردگی ترجیحی میان مناطق جوش و فلز پایه مشاهده نمی شود. این امر به تشکیل رسوبات فاز ? از مارتنزیت و فاز? از ? شبه پایدار حاضر در منطقه جوش و همچنین درشت شدن صفحات ? در حین عملیات حرارتی نسبت داده شد. نتایج آزمون ها نشان داد که عملیات حرارتی پیرسازی و تنش گیری پس از فرآیند جوشکاری و همچنین انجام عملیات حرارتی قبل از جوشکاری تأثیر چندانی بر رفتار خوردگی منطقه جوش ندارد. بررسی خواص مکانیکی نشان داد که اعمال عملیات حرارتی آنیل انحلالی و پیرسازی باعث یکنواختی سختی مناطق مختلف می شود و انعطاف پذیری فلز جوش را حدود صد درصد بهبود می بخشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی