بررسی تاثیر ریزساختار هم محور و لایه ای بر آسیب بحرانی آلیاژ ti-6al-4v در فرآیند فشار همدمای نمونه های دو مخروطی شیاردار

آلیاژ ti-6al-4v یکی از پرکاربردترین مواد در صنایع هوافضا است. به عنوان نمونه، مخزن سوخت حامل‌های ماهواره از جنس آلیاژ مذکور ساخته می‌شوند. در میان فرآیندهای ساخت، فرآیندهای شکل‌دهی یکی از حوزه‌های پرکاربرد در ساخت قطعات از جنس ti-6al-4v است. با توجه به اهمیت تعیین حد مجاز تغییر شکل در طراحی موفق فرآیند شکل‌دهی قطعات از جنس آلیاژ ti-6al-4v، در این مقاله به مطالعه مقدار آسیب بحرانی پرداخته شد. بدین منظور قطعاتی با هندسه دو مخروطی دارای شیار بر روی قطر بیشینه با دو ریزساختار اولیه هم‌‌محور و لایه‌ای ساخته شدند و تحت آزمون فشار داغ قرار گرفتند. نتایج بررسی‌ نشان داد که ریزساختار اولیه هم‌محور به خوبی تحمل آسیب انباشته را فراهم می‌کند و تا آسیب 2.38، 2.67 و 5.89 به ترتیب بر اساس معیارهای کاک‌کرافت-لاتام، بروزو و مک‌کلینتوک ترکی بر روی قطعات مشاهده نشد. اما در صورتی که نمونه اولیه دارای ریزساختار لایه‌ای باشد، حد تحمل آسیب به مقدار قابل توجهی کاهش می‌یابد و آسیب بحرانی از تطابق نتایج شبیه‌سازی اجزای محدود با آزمون تجربی به ترتیب بر اساس معیارهای کاک‌کرافت-لاتام، بروزو و مک‌کلینتوک برابر 0.02±1.05، 0.02±1.03 و 0.05±2.56 به دست آمد.

investigating the effect of equiaxed and lamellar microstructure on critical damage of ti-6al-4v in isothermal compression of grooved double-cone specimens

ti-6al-4v is one of the most common materials in the aerospace industry. for example, satellite fuel tanks are made of this alloy. among manufacturing processes, forming processes is one of the most widely used areas in the manufacture of ti-6al-4v components. due to the importance of determining the allowable deformation limit in the successful design of the ti-6al-4v forming process, in this paper, the amount of critical damage was studied. for this purpose, parts with double-cone geometry with grooves on the maximum diameter with two initial microstructure, lamellar and equiaxed, were fabricated and subjected to hot compression testing. the results showed that the initial equiaxed microstructure provides good accumulated damage tolerance. up to 2.38, 2.67, and 5.89 accumulated damage values, according to cockcroft-latham, brozo, and mcclintock criteria, respectively, no crack was observed on the samples. however, with an initial lamellar microstructure, the damage tolerance was significantly reduced. the critical damage value based on cockcroft-latham, brozzo and mcclintock criteria was 1.05±0.02, 1.03±0.02, and 2.56±0.05, respectively.