به نام خدا

ترکیبات بین فلزی TiAl

استاد راهنما: دکتر مرکباتی

تهیه و تنظیم: خدیجه پرویزیان

1394تابستان

فهرست

مقدمه

معرفی و بررسی ترکیبات بین فلزی تیتانیم

مطالعه موردی

Ti-Alترکیبات بین فلزی ویژگی ها

Ti3 Al

Ti Al3

نقطه ذوب باال

دانسیته کم

(سفتی باال(مدول االستیک باال

پایداری ساختاری مناسب

ساخنار منظم

استحکام باال

Ti Al2

وابستگی دما و استحکام مخصوص آلیاژهای مختلف

-850دمای کاری 600

℃

TiAl

ماکزیمم دمای کاری مواد دما باال

فازی Ti-Alدیاگرام

ساختار کریستالی

TiAlخواص

درجه سانتیگراد1450نقطه ذوب

دانسیته g/cm33.9)نصف داتسیته سوپرآلیاژها )

استحکام مخصوص باال

مقاومت به اکسیداسیون باالتر

مقاومت به خزش

داکتیلیته و چقرمگی شکست باال

)سفتی مخصوص باال )مدول االستیک باال

ضریب نفوذ پایین

پایداری ساختاری در دمای باال

وزن کم

شکست کلیواژ در صفحات با اندیس کمساختار منظم با پیوند جهت دار

مقاومت به ضربه : داکتیایته پایین در دمای اتاقمشکلکم

جدول ویژگی های تیتانیم آلومیناید،آلیاژهای تیتانیم و سوپر آلیاژها

جت موتور برای باال دما آلیاژهای خواص مقایسه جدول

در TiAlتغییرات مدول یانگ مخصوص با دما برای آلیاژهای و سایر آلیاژها TiAlتغییرات استحکام مخصوص با دما برای مقایسه با آلیاژهای تیتانیم و سوپرآلیاژها

مقایسه مدول یانگ ترکیبات بین فلزی تیتانیم وبا با سایر آلیاژهاTiAlمقایسه مدول آلیاژهای شبه آلفا

مقایسه رفتار خزشی تیتانیم آلومینایدها با آلیاژهای تیتانیم

TiAlترکیب شیمیایی

Ti-(42-49)Al-(1-10)XX: Cr,Nb,W,V,Ta,Si,Bi,C

TiAlآلیاژهای

Nb,Taتک فاز شامل عناصر آلیاژی

V,Cr,Mn شامل عناصر آلیاژی 2α+دو فازی

پره توربین فشار کم

دیسک توربین

بدنه کمپرسور

پره کمپرسور با فشار باال

نازل

پره کمپرسور

کاربرد

آلیاژهای به کار رفته در قسمت های مختلف موتور جت

پره چرخان کمپرسور با فشار باال

Boeing 777موتور هواپیمای Genx پره توربین با فشار کم موتور  7 و stage 6 در TiAlکاربرد

Ti-Al ساخته شده از 747پره توربین فشار کم موتور رده

TiAlپره توربین از جنس

TiAlانواع ریز ساختارهای الیه ایگاما هم محوردوگانه

الیه ای هم محور دوگانه

TiAl از ریزساختارهای semتصویر

برای آلیاژهای در ساختارهای دوگانه و S-Nمنحنی های الیه ای

𝑇𝑖3 𝐴𝑙

ساختار هگزاگونال منظم

دانسیته کم

استحکام مخصوص باال

مقاومت به خزش عالی

مقاومت به اکسیداسیون

استحکام تسلیم باال

𝑇𝑖3 ترکیب شیمیایی 𝐴𝑙

Ti-(23-25)Al-(10-30)Nb

خواص

دارای ساخنارهای دو فازی شامل و فازβ می

باشند.

از عناصر پایدار کننده فازβ شامل

Ta,Cr,Mo.استفاده می شود

مشکل: داکتیلیته پایین در دمای اتاق چقرمگی شکست کم

جدول ویژگی های تیتانیم آلومیناید،آلیاژهای تیتانیم و سوپر آلیاژها

مقایسه مدول یانگ ترکیبات بین فلزی تیتانیم و آلیاژهای شبه آلفا

مقایسه رفتار خزشی تیتانیم آلومینایدها با آلیاژهای تیتانیم

کاربردها

پره کمپرسوررینگ کمپرسور

𝑇𝑖3 ریزساختارهای 𝐴𝑙

الیه ایدوگانههم محور

دوگانه محور هم ای الیه

𝑇𝑖3ریزساختارهای 𝐴𝑙

در دمای IMI 834 برای در مقایسه با S-Nمنحنی های 600

𝑇𝑖3 𝐴𝑙

TiAlدالیل برتری به

𝑇𝑖3 𝐴𝑙

باالترین استحکام مخصوص

مقاومت به اکسیداسیون بیشتر

سبکی

مدول باالتر

رفتار خزشی بهتر

داکتیلیته بیشتر در دمای باال

𝑇𝑖3 𝐴𝑙 تردتر و استحکام TiAlنسبت به

پایین تری در دمای اتاق دارد.

مطالعه موردی

باال Nb حاوی TiAlبررسی میکروساختار و رفتار خزشی ترکیبات بین فلزی

( آلیاژ عملیات حرارتی شدهb( آلیاژ ریختگی a در حالت های مختلف TiAlریزساختار آلیاژ

TiAl-Nbتاثیر عملیات حرارتی روی خواص خزشی آلیاژ

پایان

Kroll (father of Titanium):

“Good metallurgists are not born. They are made with

the ample money of the companies which hire them, and

since they usually make their mistakes on a garnd scale,

they are the nightmares of managers.”

با تشکر از توجه شما