Farklı Koşullarda Oluşturulmuş Titanyum Sert- Alfa Fazının Karakterizasyonu

Abstract

Bu çalışmada, ultrasonik muayene kalibrasyon bloklarına yapay hata olarak yerleştirilmesi planlanan sert-α fazının farklı iki yöntemle oluşturulması ve karakterizasyonu amaçlanmıştır. Titanyum ve alaşımları oksijen veya azot taşıyan ortamlarda ısıl işlem gördüklerinde, ortamdaki oksijen ve azotun difüzyonla yapıya girmesi nedeniyle yüzeyde sert, kırılgan ve kararlı bir tabaka oluşur. Bu difüzyon tabakası, oksijen ve azotun α-fazmı stabilize etmesinden dolayı α -kabuk (α-case) veya sert- α (harda) olarak adlandırılır. Isıl işlem sonrası yüzeyde oluşan sert-α tabakası, malzemenin yorulma dayanımını, darbe direncini ve sünekliğini azaltacağından, haddeleme veya dekopaj (yüzey temizleme) gibi mekanik işlemlerle yüzeyden kaldırılır.

Sert-α fazının oluşturulması için Tİ6A14V alaşımı numuneler kontrollü atmosferde ısıl işlemlere tabi tutulmuştur. Titanyum alaşımı numunelerin yüzeyinde iki ayrı gaz ortamında ısıl işlemle oluşturulan sert-α fazının karakterizasyon çalışmalarında ışık mikroskobu, taramalı elektron mikroskobu (SEM), geçirim elektron mikroskobu (TEM), atomik kuvvet mikroskobu (AFM), XRD ve Scratch test yöntemleri kullanılmıştır.

The aim of this study is to produce hard-alpha phase by two different techniques and charactariza-tion of these different phases. Minute amounts of oxygen and nitrogen that may be present in the medium during melting or heat treating diffuses into the structure and forms a brittle and stable new phase named alpha-case or hard-alpha in titanium alloys. Since hard-alpha adversely affects fatigue resistance, impact strength, and ductility of this phase, when forms on the surface, is normally removed via chemical milling or machining.

Ti6A14V titanium alloy samples was heat treated under controlled atmospheres to produce hard alpha phase. The hard-alpha phases produced by two methods were characterized using optical microscopy, Scanning Electron Microscopy (SEM), Transmission Electron Microscopy (TEM), Atomic Force Microscopy (AFM) and XRD, techniques.