超音波衝撃処理適用による粉末冶金Ti-6Al-4V合金の疲れ挙動の増強

DEKHTYAR A.I.; MORDYUK B.N.; SAVVAKIN D.G.; BONDARCHUK V.I.; MOISEEVA I.V.; KHRIPTA N.I.

文献

J-GLOBAL ID：201502208769429794 整理番号：15A0860768

超音波衝撃処理適用による粉末冶金Ti-6Al-4V合金の疲れ挙動の増強

Enhanced fatigue behavior of powder metallurgy Ti-6Al-4V alloy by applying ultrasonic impact treatment

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資料名：
巻： 641 ページ： 348-359 発行年： 2015年08月12日
JST資料番号： D0589B ISSN： 0921-5093 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：オランダ (NLD) 言語：英語 (EN)

粉末冶金Ti-6Al-4V合金の応力制御疲れ応答に及ぼす超音波衝撃処理(UIT)で作製した試験片表面によるマルチのすべり衝撃によって誘起した重塑性変形の効果を研究する。費用効果がある元素粉末混合冶金技術によって,Ti水素化物先躯体粉末からTi-6Al-4V合金の試験片を作製した。XRD,TEM,LMおよびSEM技術によって組織を調べた。UIT後,疲れ強さは10⁷サイクルのベースで約60%増加し,寿命を作用応力振幅300~400MPaで2オーダのマグニチュードの延長を示した。UITプロセスは,表面粗度パラメータを約4倍減少させる。ミクロ硬さのマグニチュードは,上面と深さ100μmでそれぞれ65,20%増加する。UIT誘起圧縮応力は,合金の降伏応力の約3分の2になる。硬さ増加は転位密度増加と結びついていることを示し,特に微細化α+βミクロ組織およびα結晶粒の方位のランダマイゼーションと結びついている。UIT処理試験片の断面観察は,細孔フリー近表面層の厚さが約200μmであり,UIT誘起すべり衝撃で生じた高せん断ひずみによって促進されるミクロ細孔閉合プロセスのおかげで形成されることを明らかにした。破面の分析では,亜表面亀裂発生と多数の破壊ステップを明らかにし,表面の亀裂発生の代わりのUIT処理試験片の表面層の亀裂枝分かれと偏向および汚れの無いサンプルに主に観察する粒界劈開を示した。有効応力拡大係数範囲ΔK_thを説明して疲れ亀裂(α相コロニ,α結晶粒またはマイクロ細孔)に関係するミクロ組織の構成単位をTEMで観察し,PM Ti-6Al-4V合金の文献データと比較して疲れ限の実験で記録したマグニチュードを成功裡に予測した。UITプロセス後のPM Ti-6Al-4V合金の疲れ強さの増強と寿命の延長は,i)最小化した表面粗さii)圧縮残留応力iii)UFGとナノスケールα+βミクロ組織およびiv)マイクロ細孔の治癒と関連していると結論する。Copyright 2015 Elsevier B.V., Amsterdam. All rights reserved. Translated from English into Japanese by JST.

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機械的性質 , 圧粉,焼結 , 金属材料

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