آلیاژهای تیتانیوم دو فاز به دلیل استحکام ویژه و مقاومت در برابر خوردگی به طور گسترده در صنعت هوافضا و ساخت موتور استفاده می شوند، اما بهبود دوام آنها یک کار فوری در توسعه و تولید اجزای موتور توربین گاز مانند پره ها و دیسک های تحت فشار است. در طول عملیات تحت بارهای کششی بالا قرار می گیرند.
در حال حاضر، آلیاژهای تیتانیوم زیر ریز کریستالی دو فازی به طور گسترده در سراسر جهان برای ساخت اجزای موتور توربین گازی که در بارهای چرخهای بالا و دمای بالای 201-351 درجه کار میکنند، استفاده میشود. با این حال، تا به امروز، استحکام خستگی آلیاژهای تیتانیوم در این محدوده دمای عملیاتی مورد مطالعه قرار نگرفته است. دانشمندان دانشکده مکانیک و فناوری دانشگاه پلی تکنیک پرم خواص آلیاژ Ti-6Al-4V را که از آلومینیوم، وانادیم و تیتانیوم تشکیل شده است، مطالعه کردند و آلیاژ را در حداکثر دمای 351 درجه.
به گفته محققان، این آزمایش با استفاده از میلههای آلیاژی Ti-6Al-4 نورد گرم با قطر 20 میلیمتر انجام شد که تحت عملیات حرارتی استاندارد قرار گرفتند: سخت شدن در دمای 966 درجه. و آنیل در دمای 676 درجه به مدت چهار ساعت. پس از آن، میله ها در چهار اکستروژن با زاویه مساوی در دمای 651 درجه پردازش شدند. و در نهایت تحت آزمایش کشش مکانیکی در دمای اتاق و دمای 351 درجه قرار گرفتند.
تمام نمونه های مورد استفاده برای تست خستگی با تراشکاری و پرداخت مکانیکی ساخته شدند و ریزساختار ماده در بخش طولی میله ها با استفاده از میکروسکوپ الکترونی عبوری آنالیز شد.
آلیاژ کریستالی فوق ریز Ti{0}}Al-4V که با اکستروژن با زاویه مساوی به دست میآید، استحکام کششی بالاتر و استحکام بالاتری در دمای عملیاتی 351 درجه نسبت به آلیاژ کریستالی درشت نشان داد. این تحقیق مطابق با وظایف ملی در چارچوب برنامه رهبری استراتژیک دانشگاهی «پیشگامان-2030» انجام شد. دانشگاه پلی تکنیک پرم برای سال 2021 کمک مالی 100 میلیون روبلی تحت برنامه "ابتکار-2030" دریافت کرده است. "ابتکار-2030" بزرگترین برنامه حمایت دولتی و توسعه موسسات آموزش عالی در تاریخ روسیه است که هدف آن ایجاد بیش از 100 دانشگاه مدرن و پیشرفته و همچنین مراکز ملی علمی، توسعه فن آوری و اجتماعی-اقتصادی در روسیه تا سال 2030.
