Ảnh hưởng của xử lý nhiệt tới tổ chức tế vi và phân bố nguyên tố Al, V trong hợp kim Ti6Al4V

Effect of heat treatment on the microstructure and distribution
of Al and V elements in Ti6Al4V alloy

SÁI MẠNH THẮNG *
Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự, Hà Nội, Việt Nam
Email: saimanhthang@gmail.com

NGUYỄN ANH XUÂN
Trường Vật liệu, Đại học Bách khoa Hà Nội, Việt Nam

Ngày nhận bài: 19/11/2023 , Ngày duyệt đăng: 12/12/2023

TÓM TẮT

Hợp kimTi6Al4V (ASTM – Grade 5) là hợp kim titan được sử dụng rộng rãi với nhiều ứng dụng trong lĩnh vực hàng không, y tế, vận tải, hóa học … Thông qua xử lý nhiệt sẽ thay đổi được cơ tính như giới hạn chảy, giới hạn bền, độ cứng, tính dẻo của hợp kim. Bài báo này tập trung vào nghiên cứu hình thái tổ chức tế vi của hợp kim Ti6Al4V được tôi ở nhiệt độ trên và dưới nhiệt độ chuyển biến α ↔ β T_β (820, 900 và 1000 °C). Cũng đã khảo sát tổ chức tế vi và sự phân bố của các nguyên tố Al, V trong pha α, β sau tôi 900 °C – 2h, hóa già ở các nhiệt độ và thời gian khác nhau gồm 400 °C – 4h; 525 °C –1h; 4h; 7h; 650 °C- 4h. Nhờ vậy có thể xác định được những thay đổi tổ chức tế vị dẫn tới sự biến đổi cơ tính của hợp kim Ti6Al4V khi xử lý nhiệt.

Từ khóa: Hợp kim Ti6Al4V Grade 5, nhiệt luyện Ti6Al4V, nhiệt độ chuyển pha T_β

ABSTRACT

Ti6Al4V alloy (ASTM – Grade 5) is a widely used titanium alloy with many applications in the fields of aviation, medicine, transportation, chemistry… Through heat treatment, mechanical properties of the alloy such as yield strength, tensile strength, hardness, ductility will be changed. This article focuses on studying the microstructural morphology of Ti6Al4V alloy quenched at temperatures above and below the αβ transformation temperature T_β (820, 900 and 1000 °C). The microstructure and distribution of Al and V elements in the α and β phases are also evaluated after heat quenching at 900 °C – 2 h and aging at different temperatures and times including 400 °C – 4 h, 525 °C – 1 h, 4 h, 7 h, 650 °C – 4 h. Thereby the microstructural changes that lead to changes in the mechanical properties of Ti6Al4V alloy during heat treatment will be determined.

Keywords: Ti6Al4V – Grade 5 alloy, heat treatment Ti6Al4V, β – phase transformation temperature