AVALIAÇÃO DO COMPORTAMENTO EM FLUÊNCIA DA LIGA TI-6AL-4V COM ESTRUTURA MARTENSÍTICA E EQUIAXIAL A 600°C
CREEP BEHAVIOR OF TI-6AL-4V WITH MARTENSITIC AND EQUIAXED STRUCTURES AT 600°C
Briguente, Luciana Aparecida N. da S.; Briguente, Flávio Perpétuo; Reis, Danieli Aparecida P.; Moura Neto, Carlos de ; Resende, Fabricia Assis
http://dx.doi.org/10.4322/tmm.2013.042
Tecnol. Metal. Mater. Min., vol.10, n4, p.324-328, 2013
Resumo
A liga Ti-6Al-4V apresenta propriedades importantes como alta resistência específica, boa resistência à corrosão e à fluência e estabilidade metalúrgica e tem sido bastante utilizada nas indústrias aeronáutica e aeroespacial, em algumas aplicações que requerem resistência em altas temperaturas. Assim, é importante entender seu comportamento em deformação, sob temperaturas elevadas. Um método de se aumentar a resistência de um material é a realização de tratamentos térmicos que alterem sua microestrutura. Visando melhorar a resistência à fluência da liga Ti-6Al-4V foi realizado um tratamento térmico específico para obter uma microestrutura martensítica onde o material foi aquecido a 1.050°C por 30 minutos e resfriado em água até a temperatura ambiente. O objetivo deste trabalho é avaliar o comportamento em fluência da liga Ti-6Al-4V com estrutura equiaxial, e após tratamento térmico, estrutura martensítica na temperatura de 600°C e nas tensões de 125 MPa, 250 MPa e 319 MPa. Os ensaios de fluência foram realizados à carga constante e a liga com estrutura martensítica apresenta maior resistência à fluência com maior tempo de vida em fluência e redução da taxa de fluência estacionária.
Palavras-chave
Ti-6Al-4V, Tratamento térmico, Fluência
Abstract
Ti-6Al-4V presents important properties as high specific strength, corrosion and creep resistance and metallurgical stability and it has been used in aerospace and aeronautical industries in some applications that requires high temperatures resistance. For these reasons is important understand Ti-6Al-4V deformation at high temperatures. A method of increasing the resistance of a material is heat treatments which can modify its microstructure. Aiming the improvement of Ti-6Al-4V creep resistance it was performed a specific heat treatment in this alloy to obtain a martensitic microstructure. The material was heat-treated at 1,050°C for 30 minutes and cooled in water until room temperature. The aim of this work is to evaluate Ti-6Al-4V creep behavior with equiaxed and martensitic microstructure at 600°C and stress conditions of 125 MPa, 250 MPa e 319 MPa at constant load. The alloy with martensitic structure showed higher creep resistance with a longer time in creep and lower steady-state creep rate.
Keywords
Ti-6Al-4V, Heat treatment, Creep
Referências
1. Siegel M. Tendências em ligas para temperaturas elevadas. Metalurgia & Materiais ABM.1996;52:208-211.
2. Leyens C, Peters M. Titanium and titanium alloys: Fundamentals and applications. Weinheim: Wiley-VCH; 2003. http://dx.doi.org/10.1002/3527602119
3. Sakai T, Ohashi M, Chiba K, Jonas JJ. Recovery and recrystallization of Polycrystalline nickel after hot working. Acta Metallurgica. 1988;36:1781-90. http://dx.doi.org/10.1016/0001-6160(88)90246-5
4. Lee WS, Lin CF. High temperature deformation behavior of Ti-6Al-4V alloy evaluated by strain-rate compression tests. Journal of Materials Processing Technology. 1998;75:127-36. http://dx.doi.org/10.1016/S0924- 0136(97)00302-6
5. Matsumoto H, Yoneda H, Sato K, Kurosu S, Maire E, Fabregue D, et al. Room-temperature ductility of Ti–6Al–4V alloy with α’ martensite microstructure. Materials Science and Engineering A. 2011,528:1512-20. http://dx.doi. org/10.1016/j.msea.2010.10.070
6. American Society for Metals International. ASM Handbook Volume 2 - Properties and Selection: Nonferrous alloys and special-purpose materials. Ohio: American Society for Metals International; 1990.
7. Gil FP, Ginebra MP, Manero JM, Planell JA. Formation of a-Widmanstätten structure: effects of grain size and cooling rate on the Widmanstätten morphologies and on the mechanical properties in Ti6Al4V alloy. Journal of Alloys and Compounds. 2001;329:142-52. http://dx.doi.org/10.1016/S0925-8388(01)01571-7
8. Venkatesh TA, Conner BP, Lee CS, Giannakopoulos AE, Lindley TC, Suresh S. An experimental investigation of fretting fatigue in Ti-6Al-4V: the role of contact conditions and microstructure. Metallurgical and Materials Transactions A. 2001;32A:1131-46.
9. Reis DAP. Estudo de recobrimento cerâmico e da atmosfera de ensaio na fluência de liga metálica refratária de titânio [tese de doutorado]. São José dos Campos: Instituto Nacional de Pesquisas Espaciais; 2005.
10. Barboza MJR. Estudo e modelagem sob condições de fluência da liga Ti-6Al-4V [tese de doutorado]. São José dos Campos: Instituto Tecnológico da Aeronáutica; 2001.
11. American Society for Testing and Materials. ASTM B265-10: Standard Specification for Titanium and Titanium alloy strip, sheet, and plate. Philadelphia; 2010.
12. American Society for Testing and Materials. ASTM E139-06: Standard practice for conducting creep, creep-rupture and stress-rupture tests of metallic materials. Philadelphia; 2006.
13. Briguente LANS. Estudo de tratamento térmico e recobrimento como forma de barreira térmica sobre o comportamento em fluência da liga Ti-6Al-4V [dissertação de mestrado]. São José dos Campos: Instituto Tecnológico da Aeronáutica; 2011.
Facebook
Google+
Twitter
LinkedIn
Mendeley
StumbleUpon
CiteULike
Reddit
Email