پديد آورنده :
داودي جمالويي، اكبر
عنوان :
بررسي و مقايسه اتصالات نفوذي و فاز مايع گذرا آلياژ Ti-6AL-4V نوردشده و پاشش پلاسمايي شده در خلاء
مقطع تحصيلي :
كارشناسي ارشد
گرايش تحصيلي :
شناسايي و انتخاب مواد
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده مهندسي مواد
صفحه شمار :
دوازده، 102ص.: مصور
استاد راهنما :
حميدرضا سليمي جزي، حسين ادريس
توصيفگر ها :
تيتانيوم , استحكام برشي
استاد داور :
مرتضي شمعانيان، علي اشرفي
تاريخ ورود اطلاعات :
1395/07/12
چكيده فارسي :
31 چكيده امروزه روشهاي اتصال حالت جامد آلياژ Ti 6Al 4V به دليل ارائه خواص مطلوب در صنايع مهمي مانند هوافضا توجه زيادي را به خود جلب كردهاند روشهاي توليد آلياژ Ti 6Al 4V ميتواند تاثير زيادي بر نتايج نهايي اتصاالت حالت جامد داشته باشد آلياژ Ti 6Al 4V پاشش پالسمايي تحت خال با توجه به روش توليد آن داراي ساختار و ويژگيهاي فيزيكي مكانيكي متفاوتي نسبت به آلياژهاي توليدي از روش هاي مرسوم است اين موضوع رفتار متفاوتي را براي اتصاالت اين آلياژها ايجاد ميكند از طرفي در سالهاي گذشته همواره رشد دانه و تخريب فلز پايه با توجه به هدايت حرارتي كم تيتانيوم از مشكالت پيش روي محققين براي اتصاالت حالت جامد آلياژ Ti 6Al 4V بوده است بنابراين در اين پژوهش سعي شد اتصال فاز مايع گذرا و اتصال نفوذي آلياژهاي Ti 6Al 4V توليد شده توسط روشهاي پاشش پالسما تحت خال و نورد شده مورد بررسي قرار گيرد فرايند اتصال همزمان با سيكلهاي عمليات حرارتي آلياژ Ti 6Al 4V به منظور دستيابي به سه ساختار اصلي تيتانيوم انجام شد اتصاالت نفوذي در سيكلهاي عمليات حرارتي بدون اليه مياني و در فشارهاي 1 و 3 مگاپاسكال انجام شدند و در ادامه اتصال فاز مايع گذراي آن در مطلوب ترين سيكل عمليات حرارتي با اليه مياني مس انجام شد و تاثير ضخامت اليه واسط 2 5 01و 52 ميكرون مورد بررسي قرار گرفت مطالعات ريزساختاري توسط ميكروسكوپ نوري و الكتروني روبشي نشر ميدان FE SEM انجام شد براي آناليز عنصري از ميكروسكوپ الكتروني روبشي نشر ميدان مجهز به آناليز تفكيك انرژي EDS استفاده شد بهمنظور فازيابي از الگوي پراش پرتو ايكس XRD استفاده شد استحكام برشي اتصاالت و سختي آنها نيز مورد ارزيابي قرار گرفت نتايج نشان داد به دليل وجود مسيرهاي نفوذي بيشتر در آلياژ Ti 6Al 4V پاشش پالسمايي شده اتصاالت نفوذي بهتري در اين آلياژ نسبت به اتصاالت آلياژ نورد شده ايجاد شد اما نتايج استحكام برشي نشان داد كه استحكام اتصاالت نفوذي آلياژ نورد شده بهتر از آلياژ پاشش داده شده بود كه دليل اين اتفاق وجود حفرات فلز پايه در آلياژ پاششي ناشي از ماهيت روش ساخت اين آلياژ بود بيشترين استحكام برشي اتصال نفوذي آلياژ پاششي در يك مگاپاسكال و نورد شده در سه مگاپاسكال به ترتيب برابر با 864 و 805 مگاپاسكال در سيكل عمليات حرارتي آلفاي هم محور حاصل شد به واسطه نفوذ باالي آلياژ پاشش داده شده نسبت به آلياژ نورد شده منطقه اتصال فاز مايع گذرا در آلياژ پاششي پهنتر از آلياژ نورد شد بيشترين استحكام برشي اتصال فاز مايع گذرا با اليه مياني 2 ميكرون براي آلياژ پاششي و نورد شده بهترتيب برابر با 254 و 294 مگاپاسكال حاصل شد افزايش ضخامت باعث كاهش استحكام و افزايش سختي در مركز اتصال بهواسطه حضور تركيبات بينفلزي Ti2Cu شد ميانگين بيشترين سختي در مركز اتصال آلياژ پاششي به ضخامت اليه مياني 52 ميكرون برابر با 014 ويكرز اندازهگيري شد نهايتا با توجه به اينكه استحكام برشي فرايند فاز مايع گذرا در ضخامتهاي كمتر تقريبا نزديك به اتصال نفوذي به دست آمد فرايند اتصال دهي فاز مايع گذرا با اليه مياني نازك به منظور رفع مشكالت و محدوديتهاي اتصال نفوذي پيشنهاد شد كلمات كليدي اتصال نفوذي اتصال فاز مايع گذرا تيتانيوم فرايند پاشش پالسمايي در خال استحكام برشي
چكيده انگليسي :
103 Study of TLP and Diffusion Bonding process of Ti 6Al 4V alloy produced by Vacuum Plasma Spray Forming and Rolling Akbar davudi A Davodi@ma iut ac ir on June 22 2016 Department of Materials Engineering Isfahan University of Technology Isfahan 84156 83111 Iran Degree Master of Science Language FarsiSupervisors Hamidreza Salimijazi Hrjazi@cc iut ac irHossain Edris H Edris@cc iut ac irAbstractRecently due to providing favorable properties there are attractive attention in solid state bonding of Ti alloys Production methods of Ti 6Al 4V alloys can have significant effects on properties of the solid state bonding Due to the nature of the plasma spraying process microstructure of Ti 6Al 4V alloy produced by VacuumPlasma Spray Forming VPSF are completely different from those of conventionally manufactured alloys These differences could create different behaviors in the solid state bonding of these alloys In this study Transient Liquid Phase TLP and Diffusion Bonding of Ti 6Al 4V alloy produced by VPSF and rolling wereinvestigated Bonding processes were performed along with heat treatment cycles to achieve three mainstructures of Ti 6Al 4V alloy Diffusion Bonding was carried out without any interlayer at pressures of 1 and3 MPa TLP bonding was performed in the optimal heat treatment cycle at four copper interlayer thicknesses 2 5 10 and 25 microns Microstructures were analyzed by using an optical microscope OM and fieldemission scanning electron microscope FE SEM Distribution of alloying elements at the joint area wasstudied by using Energy Dispersive Spectroscopy EDS and X Ray Diffraction Analyze XRD was used forphase analyzing Finally mechanical properties of the joints were evaluated by measuring the shear strength Results showed that the bonding strength of the rolling alloy was higher than VPSF alloy due to existence ofvoids in the VPSF structure Maximum shear strength of DB of VPSF alloy was achieved 468 and 508 MPa in1 and 3 MPa pressure respectively because of higher diffusion path in VPSF alloy bonding width in the TLPbonding of VSPF alloy was wider than that in the rolled alloy Maximum shear strength of TLP bonding wasachieved at 2 m thickness of interlayer it was 452 and 492 MPa for VPSF and rolling alloys respectively Increasing the thickness of the interlayer caused reduced the bonding strength and increased hardness at thebonding region due to the presence of Ti2Cu intermetallic phase Average maximum hardness in the center ofthe TLP bonding area of VSPF alloys at 25 m interlayer thickness was measured 410 HV Thus TLP bondingcould be used for joining of VPSF Ti 6Al 4V alloy successfully to carry out heat treatment of structure andwelding simultaneity KeywordsDiffusion bonding Transient liquid phase Titanium Vacuum Spray Plasma Forming Shear strength
استاد راهنما :
حميدرضا سليمي جزي، حسين ادريس
استاد داور :
مرتضي شمعانيان، علي اشرفي
