Skip to main content
SUPERVISOR
Fatallah Karimzadeh,Ahmad Saatchi
فتح اله کريم زاده (استاد راهنما) احمد ساعت چي (استاد راهنما)
 
STUDENT
Mohsen Heidarbeigy
محسن حيدربيگي خوراسگاني

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.
چکيده در اين پژوهش تأثير فرآيند جوشکاري قوسي تنگستن گاز (GTAW) بر ساختار، رفتار خوردگي و خواص مکانيکي منطقه جوش آلياژ Ti6Al4V مورد بررسي قرار گرفت و با استفاده از عمليات حرارتي قبل و بعد از فرآيند جوشکاري، رفتار خوردگي و خواص مکانيکي منطقه جوش بهبود داده شد. بدين منظور ورق هاي نازک آلياژTi6Al4V به ضخامت mm 3/1 در حرارت ورودي J/mm 350 تحت فرآيندGTAW قرار گرفت. به منظور بررسي تأثير عمليات حرارتي بر ساختار، رفتار خوردگي و خواص مکانيکي منطقه جوش، مجموعه اي ازعمليات حرارتي تنش گيري، انحلالي و پيرسازي بر روي ورقه هاي نازک آلياژ فوق قبل و بعد از جوشکاري اعمال گرديد. عمليات حرارتي تنش گيري و پيرسازي به ترتيب در دماهاي °C600 و °C540 به مدت يک ساعت انجام شد و نمونه ها در هوا سرد شدند. همچنين عمليات انحلالي در دماي °C950 به مدت نيم ساعت انجام شد و سپس نمونه ها در آب سرد شدند. ساختار و خواص مکانيکي منطقه جوش توسط پراش پرتو ايکس(XRD)، ميکروسکوپ الکتروني روبشي(SEM)، ميکروسکوپ نوري، آزمايش کشش و سختي سنجي مورد ارزيابي قرار گرفت. رفتار خوردگي منطقه جوش نيز توسط آزمون هاي پلاريزاسيون تافل و پتانسيل مدار باز- زمان در محلول رينگر و در دماي C?37 بررسي شد. بررسي هاي ساختاري گوياي حضور دانه هاي ستونيb اوليه درشت به همراه فاز ? ناپيوسته در مرز دانه ها در منطقه ذوب (FZ) و عدم وجود مرز مشخص بين مناطق FZ و متاثر از حرارت (HAZ ) است. اين امر به جوانه زني و رشد رونشستي دانه هايb موجود در FZ بر روي دانه هاي درشت شده منطقه مجاور متأثر از حرارت NHAZ)) نسبت داده شد. چنين ساختاري موجب افت قابل توجه مقاومت خوردگي و ازدياد طول نسبي منطقه جوش شده است. نتايج بررسي هاي ساختاري نشان داد که عمليات حرارتي در زير دماي استحاله ??? تأثيري بر اندازه وشکل ستوني دانه هاي منطقه جوش ندارد. جهت بهبود رفتار خوردگي منطقه جوش ، ازعمليات حرارتي استفاده شد. نتايج آزمايش ها نشان داد در صورتيکه پس از فرآيند جوشکاري، عمليات آنيل انحلالي و پيرسازي انجام شود، منطقه جوش رفتار خوردگي نزديکي با فلز پايه و منطقه متأثر از حرارت ارائه مي کند و هيچ گونه خوردگي ترجيحي ميان مناطق جوش و فلز پايه مشاهده نمي شود. اين امر به تشکيل رسوبات فاز ? از مارتنزيت و فاز? از ? شبه پايدار حاضر در منطقه جوش و همچنين درشت شدن صفحات ? در حين عمليات حرارتي نسبت داده شد. نتايج آزمون ها نشان داد که عمليات حرارتي پيرسازي و تنش گيري پس از فرآيند جوشکاري و همچنين انجام عمليات حرارتي قبل از جوشکاري تأثير چنداني بر رفتار خوردگي منطقه جوش ندارد. بررسي خواص مکانيکي نشان داد که اعمال عمليات حرارتي آنيل انحلالي و پيرسازي باعث يکنواختي سختي مناطق مختلف مي شود و انعطاف پذيري فلز جوش را حدود صد درصد بهبود مي بخشد.

ارتقاء امنیت وب با وف بومی