Comportamiento de Deformación y Evolución de la Microestructura de un Compuesto Matricial Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V Reforzado con TiB
Autores: Ozerov, Maxim; Stepanov, Nikita; Sokolovsky, Vitaly; Astakhov, Ilya; Klimova, Margarita; Galtsev, Alexander; Huang, Lujun; Zherebtsov, Sergey
Idioma: Inglés
Editor: MDPI
Año: 2023
Acceso abierto
Artículo científico
Categoría
Ciencias de los Materiales
Subcategoría
Materiales estructurales
Palabras clave
Composite de matriz metálica
Fibras de TiB
Resistencia al rendimiento
Ductilidad
Temperaturas elevadas
Deformación plástica
Licencia
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Se produjo un compuesto de matriz metálica Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V/TiB con un 10.0% en volumen de fibras de refuerzo TiB utilizando fusión por arco al vacío y se comparó con una aleación Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V fundida por arco sin refuerzo. La microestructura inicial del compuesto consistía en una matriz de dos fases alfa + beta con fibras de boruro distribuidas aleatoriamente. La adición de fibras de TiB resultó en un aumento del 40% en la resistencia. A temperatura ambiente, el compuesto alcanzó una resistencia al rendimiento de 1100 MPa y una ductilidad del 10% en compresión. A temperaturas elevadas (400-950 grados C), los valores de resistencia al rendimiento del compuesto se mantuvieron aproximadamente de 1.5 a 2 veces mayores en comparación con la aleación sin refuerzo. Se estableció un desarrollo más rápido de la globularización en el compuesto en comparación con la aleación sin refuerzo. El límite de la interfaz entre las partículas de TiB y la matriz no contenía ni una capa de transición ni ningún defecto como poros o microgrietas. Utilizando los resultados obtenidos, se calculó la energía de activación aparente de la deformación plástica y se analizaron los mapas de procesamiento tanto para la aleación sin refuerzo como para el compuesto.
Descripción
Se produjo un compuesto de matriz metálica Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V/TiB con un 10.0% en volumen de fibras de refuerzo TiB utilizando fusión por arco al vacío y se comparó con una aleación Ti-6.5Al-2Zr-1Mo-1V fundida por arco sin refuerzo. La microestructura inicial del compuesto consistía en una matriz de dos fases alfa + beta con fibras de boruro distribuidas aleatoriamente. La adición de fibras de TiB resultó en un aumento del 40% en la resistencia. A temperatura ambiente, el compuesto alcanzó una resistencia al rendimiento de 1100 MPa y una ductilidad del 10% en compresión. A temperaturas elevadas (400-950 grados C), los valores de resistencia al rendimiento del compuesto se mantuvieron aproximadamente de 1.5 a 2 veces mayores en comparación con la aleación sin refuerzo. Se estableció un desarrollo más rápido de la globularización en el compuesto en comparación con la aleación sin refuerzo. El límite de la interfaz entre las partículas de TiB y la matriz no contenía ni una capa de transición ni ningún defecto como poros o microgrietas. Utilizando los resultados obtenidos, se calculó la energía de activación aparente de la deformación plástica y se analizaron los mapas de procesamiento tanto para la aleación sin refuerzo como para el compuesto.