Titelaufnahme

Titel
Hot deformation and properties of PRTi alloys / Maria Cecilia Poletti
VerfasserPoletti, Maria Cecilia
Begutachter / BegutachterinDegischer, Hans Peter
Erschienen2005
Umfang163 , 3 Bl. : Ill., graph. Darst.
HochschulschriftWien, Techn. Univ., Diss., 2005
Anmerkung
Zsfassung in dt. Sprache
SpracheEnglisch
Bibl. ReferenzOeBB
DokumenttypDissertation
URNurn:nbn:at:at-ubtuw:1-14840 Persistent Identifier (URN)
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Hot deformation and properties of PRTi alloys [10.11 mb]
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Zusammenfassung (Deutsch)

Die Konzeption eines neuen Verbundwerkstoffes erfordert Modelle, es erlauben, die die Erreichbarkeit gewünschter mechanischer Eigenschaften ab zu schätzen. Zusätzlich wissen die Parameter der industriellen Fertigungen, Sekundärprozessen in Betracht gezogen werden.

In dieser Arbeit wird das Verbesserungspotential einiger mechanischer Eigenschaften (Steifigkeit, Fließgrenze, Stauchwiederstand) und der Verschleißbeständigkeit von Ti-Legierungen durch die Zugabe von Teilchenverstärkungen untersucht. Die Warmverformbarkeit der Teilchenverstärkten Materialien wird gegenüber den unverstärkten wesentlich erschwert, weshalb Warmstauchversuche bei verschiedenen Temperaturen und Verformungsgeschwindigkeiten untersucht wurden.

Zwei Beispiele neuer Titanmatrixverbundwerkstoffes, die durch Pudermetallurgie hergestellt wurde. Unverstärkte Ti-6Al-6V-2Sn und mit 12 und 20% TiC Teilchen, sowie unverstärkte Ti-6Al-4V und mit 12% TiC Teilchen verstärkt wurden geprüft.

Druckversuche bei hohen Temperaturen (650-950C) wurden mit einer Gleeble ® 1500 Maschine und einer SERVOTEST-Maschine durchgeführt, um die Deformationsmechanismen der Materialien zu studieren und die Processing maps und die Instabilitätsdiagramme zu ermitteln, die mit den Dynamischen Material Modell (DMM) und den modifizierten DMM errechnet wurden.

Die E-Module der Werkstoffe wurden bis 350C ermittelt, wobei eine Verbesserung der Steifigkeit beobachtet wurde, wenn der Prozentsatz der keramischen Teilchen erhöht wurde. Die Verstärkung von Ti662 mit TiC Teilchen (12 und 20%vol) verbessert deutlich die Druckfestigkeit bei hohen Temperaturen.

Pin on ring Versuche der Titanlegierungen gegen Stahl als Gegenstückmaterial zeigte eine geringe Verbesserung der Verschleißwiderstand bei niedrigen Drücken durch die Hinzufügung der TiC Partikel. Aufgrund von herstellungsbedingten Defekten ergibt die mit SiC Partikeln verstärkte Ti64 Legierung keine Eigenschaftsverbesserung.

Zusammenfassung (Englisch)

The design of a new composite material requires models to estimate the achievability of the desired mechanical properties. In addition, processing considerations such as method, parameters and secondary processing have to be taken into account.

In this work, the potential improvement of some mechanical properties (stiffness, yield strength, compression strength) and of the wear resistance of Ti-alloys by adding ceramic particles is investigated. The hot formability of particle reinforced Ti is expected to be limited and therefore has been tested by hot compression tests.

Two examples of new titanium matrix composite produced by powder metallurgy were studied. Ti6Al-6V-2Sn unreinforced and reinforced with 12 and 20% of TiC particles as well as Ti6Al-4V unreinforced and reinforced with 12% of TiC particles were tested.

Compression tests at high temperatures (650-950C) were carried out with a Gleeble ® 1500 machine and a SERVOTEST machine in order to study the deformation mechanisms of the materials and to obtain the processing and the instability maps calculated with the Dynamic Materials Model (DMM) and the modified DMM.

The Young's moduli of the materials were determined up to 350C, and significant improvement of the stiffness was observed with increasing the percentage of ceramic particles added.

The reinforcement of Ti662 with TiC particles (12 and 20%vol) improves markedly the compressive strength at high temperatures as well. Pin on ring tests of the titanium alloys using steel as a counterpart material showed a slight improvement of the wear resistance at low pressures by the addition of TiC particles.