층상 집약구조를 가진 Ti-17 합금의 등온 단조와 후속 열처리 동안 미세조직의 진화

전문가 제언

○ 층상 집락구조를 갖는 Ti-17 합금의 미세조직 진화에 대한 단조 다음 열처리의 영향이 조사되었다. Ti-17 합금이 820℃나 860℃에서 등온 단조 된 후 10분에서 8시간 사이에서 열처리 되었다. 미세조직 진화의 주 특징은 변형률과 온도에 의존하는 것이 발견되었다. 변형동안 미세조직 진화는 금속유동방향으로 층상으로 회전한다. 층상의 방향 분포는 변형률이 증가하면서 2개의 대칭적인 피크에서 단일 피크로 변한다. 단일 피크 위치에서 각도( )는 약 90°이었다.

 

○ 층상 의 길이는 변형률과 변형 온도와 함께 감소하였다. 층상 의 두께는 변형온도와 함께 증가하나 변형률에는 독립적이다. 열처리 중 미세조직관측은 진화 과정이 2단계로 구분될 수 있다. 첫 단계는 열처리의 초기단계에서 층상의 분할을 포함하고, 반면 연장된 열처리의 2 단계에서는 미세조직 결정립이 조대 화 한다. 또한 분할과 조대 화 과정은 초기 변형률과 온도를 증가하여 가속시킬 수 있다.

 

○ Ti-17 분말 성형이 810∼920℃온도와 변형률 속도 0.001∼1.0/s에서 등온단조로 트랜서스 이상과 트랜서스 이하에서 수행되었다. 등온 단조 후 분말 성형의 일차 거친 결정립이 완전히 부서지고 매트릭스에 초미세 동적 재결정된 결정립이 균일하게 분포되었다. Ti-17 분말 성형된 기계적 성질이 등온 단조를 통해 크게 개선되었다. 실온과 고온 인장 성질이 Ti-17 합금의 전통적 주조와 단조품을 훨씬 능가했다.

 

○ 2상 영역에서 용체화 처리 후에 시효된 Ti-B20-0.1B 합금이 약 10%의 연성을 가진 1500MPa를 초과하는 고 강도를 얻었다. 이러한 고강도는 1 m의 크기를 갖는 석출된 미세한 2차상 상에 기인한다. 780℃에서 용체 화 처리 후 550℃에서 1∼8시간 시효 된 합금은 강도와 연성의 우수한 결합을 보유한다.

 

○ Ti-17과 같은 2상( 와 ) 티타늄 합금은 고비강도, 좋은 부식저항, 우수한 고온 성질 때문에 항공과 해양 산업에 널리 사용되므로 국내 단조업체도 항공, 조선 및 자동차 경량화를 위해 Ti-17의 등온 단조 공정을 개발해야한다.

저자

Jianwei Xu, Weidong Zeng, Xin Sun, Zhiqiang Jia

자료유형

니즈학술정보

원문언어

영어

기업산업분류

일반기계

연도

2015

권(호)

63()

잡지명

Journal of Alloys and Compounds

과학기술
표준분류

일반기계

페이지

449~455

분석자

신*순

분석물

• 층상 집약구조를 가진 Ti-17 합금의 등온 단조와 후속 열처리 동안 미세조직의 진화.pdf [453,149 byte]

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