تولید آزمایشگاهی آلیاژ آلومیناید تیتانیوم گاما

نوع مقاله: مقاله علمی ترویجی

نویسندگان

1 استادیار گروه مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی، تهران

2 کارشناس مهندسی مکانیک، دانشگاه آزاد اسلامی، واحد تهران مرکزی، تهران

چکیده

ترکیبات آلومینایدهای تیتانیوم به این دلیل که ویژگی‌های حرارتی آلیاژهای پایه تیتانیوم را توسعه داده‌اند، جذابیت فراوانی دارند. باوجود داکتیلیتة کمتر این دسته از مواد نسبت به آلیاژهای متداول پایه تیتانیوم، این ترکیبات گپ و خلأ موجود در قابلیت عملکردی مواد سبک وزن در محدودة دمایی 500 تا 700 درجة سانتی‌گراد را پر کرده‌اند. آلیاژهای آلومیناید تیتانیوم براساس فازهای بین‌فلزی γ (TiAl) و α2 (Ti3Al) به‌عنوان موادی که از پتانسیل بالایی برای برآوردن نیازهای طراحی پیشرفته برای سیستم‌های تبدیل انرژی، که براساس دماهای سرویس‌دهی بالاتر، وزن‌های سبکتر و سرعت‌های عملیاتی بالاتر صورت می‌گیرند، شناخته می‌شوند. ترکیبات بین‌فلزی آلومیناید تیتانیوم براساس خواص مکانیکی خود می‌توانند در محدودة وسیعی از قطعات در صنعت خودرو‌سازی، صنایع هوافضا، توربین‌های نیروگاه برق و موتورهای توربین گازی استفاده شوند. در این مقاله مراحل تولید آزمایشگاهی، عملیات حرارتی و کنترل کیفی شمش‌های γ-TiAl تولیدشده به‌روش ریخته‌گری ذوب قوسی تحت خلأ تشریح می‌شود. همچنین برای اطمینان، بر روی شمش‌های تولیدشدة آزمایشات XRD، چگالی‌سنجی و متالوگرفی انجام می‌گیرد. نتایج حاصل از آزمایشات نشان می‌دهد که آلیاژ تولیدشده γ-TiAl با حجم تولید پایلوت آزمایشگاهی، با توجه به استانداردهای موجود، کیفیت مناسبی دارد.

کلیدواژه‌ها


[1] Leyens, Christoph, Manfred Peters. Titanium and titanium alloys. Wiley-VCH, Weinheim, 2003.

[2] Lütjering, G., J. C.Williams, Titanium, Engineering Materials and Processes, Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2007.

[3] Appel, F., U. Brossmann, U. Christoph, S. Eggert, P. Janschek, U. Lorenz, J. Müllauer, M. Oehring, J. D. H. Paul. “Recent Progress in the Development of Gamma Titanium Aluminide Alloys.” Advanced Engineering Materials, 2, 2000, pp. 1-11.

[4] Soboyejo, W. O., T. S. Srivatsan, Advanced Structural Materials, Properties, Design Optimization, and Applications, Taylor & Francis Group, LLc, 2007.

[5] Weinert, K., S. Bergmann, C. Kempmann. “Machining Sequence to manufacture a γ-TiAl-Conrod for Application in Combustion Engines.” Advanced Engineering Materials, 1, 2006, pp. 1-8.

[6] Aspinwall, D. K., R. C. Dewes, A. L. Mantle. “The Machining of γ-TiAl Intermetallic Alloys.” CIRP Annals, Manufacturing Technology, 54, 2005, pp. 99-104.

[7] Hood, R., D. K. Aspinwall, C. Sage, W. Voice. “High speed ball nose end milling of γ-TiAl alloys.” Journal of Intermetallics, 32, 2013, pp. 284-291.

[8] Jabbaripour, B., M. H. Sadeghi, M. R. Shabgard, H. Faraji. “Investigating surface roughness, material removal rate and corrosion resistance in PMEDM of γ-TiAl intermetallic.” Journal of manufacturing processes, 15, 2013, pp. 56-68.

[9] Jabbaripour, B., M. Motallebpour alishahi, M. Payandehazad. “Investigating the Electrical Discharge Machinability of γ-TiAl Intermetallic Compound.” Modares Mechanical Engineering, Proceedings of the Advanced Machining and Machine Tools Conference, Vol. 15, No. 13, 2015, 349-353 (In Persian)

[10] Jabbaripour, B., N. Mollaramezani, M. Motallebpour alishahi. “Experimental Investigation of Powder Mixed Electrical Discharge Machining (PMEDM) on Intermetallic Compound γ-TiAl.” Modares Mechanical Engineering, Proceedings of the Advanced Machining and Machine Tools Conference, Vol. 15, No. 13, (2015), 354-359 (In Persian).