دانلود مقالات ISI درباره آلیاژ تیتانیوم + ترجمه فارسی

آلیاژهای تیتانیوم (Titanium Alloys) بر حسب مقدار فاز های آلفا و بتا که در دمای محیط در ساختار شان وجود دارند به سه دسته اصلی تقسیم می شوند: تیتانیوم خالص تجاری، تیتانیوم آلفا و نزدیک به آلفا آلیاژهای تیتانیوم آلفا – بتا آلیاژهای تیتانیوم بتا بر اساس این تقسیم بندی آلیاژهای آلفا در دمای محیط حاوی فاز بتا نمی باشند در حالی که آلیاژهای نزدیک به آلفا مقدار کمی فاز بتا دارند. آلیاژهای آلفا-بتا آلیاژی دوفازی هستند که هر دو فاز آلفا و بتا را شامل می شوند. در دمای محیط، تیتانیوم خالص تجاری حاوی فاز اولیه آلفا است. وقتی عناصر آلیاژی به تیتانیوم افزوده می شوند، همان­ طورکه در شکل زیر نشان داده شده است، منجر به تغییر در مقدار درصد هر کدام از فازها و دمای تبدیل فاز آلفا به بتا می شود. ساختار بلوری و استحاله تیتانیوم در دما و فشار محیط دارای ساختار بلوری HCP با نسبت فشردگی(c/a) برابر با ۱٫۵۸۷ می‌باشد (فاز α). در دمای ۸۹۰ درجه سلسیوس، تیتانیوم در اثر یک استحاله آلوتروپی به فاز β با ساختاربلوری BCC تبدیل می‌شود که این ساختار تا دمای ذوب (۱۶۷۸ درجه سلسیوس) پایدار باقی می‌ماند. بعضی از عناصر می‌توانند دمای تبدیل آلفا به بتا را افزایش یا کاهش دهند؛ عناصری که در فاز آلفا حل می شومد همچون آلومینیوم، گالیم، ژرمانیم، کربن، اکسیژن و نیتروژن باعث افزایش دمای انتقال می‌شوند و به عناصر پایدارکننده آلفا مشهورند. اما عناصری همچون مولیبدن، وانادیم، تانتال، آهن، کروم، کبالت، نیکل، مس و سیلیکون دمای انتقال را کاهش داده و پایدارکننده فاز بتا هستند. آلیاژهای تیتانیوم خالص تجاری دارای خلوص 99. 0 – 99. 5%، ساختار هگزاگونال عناصر اصلی در تیتانیوم غیر آلیاژی آهن و عناصر بین نشین مثل کربن، اکسیژن، نیتروژن و هیدروژن هستند. مقدار اکسیژن در ساختار، گرید (grade) و استحکام تیتانیوم را تعیین می کند. حضور کربن، نیتروژن و هیدروژن به عنوان ناخالصی محسوب می شود. علی الخصوص هیدروژن که منجر به تردی آلیاژ می گردد. میزان اکسیژن معادل در این گروه از آلیاژهای تیتانیوم از رابطه زیر بدست می آیند: %O equiv = %O + 2. 0%N + 0. 67%C آلیاژهای تیتانیوم بتا عناصری که دمای تبدیل فاز آلفا به بتا را کاهش دهند، پایدارکننده­ فاز بتا نامیده می­ شوند. این عناصر به دو دسته تقسیم می­ شوند: 1- عناصر ایزومورفوس بتا 2- عناصر یوتکتوئید بتا آن­هایی که حلالیت بالاتری در تیتانیوم دارند را عناصر ایزومورفوس بتا (Beta Isomorphous Element) و عناصری که حلالیت کمی در تیتانیوم دارند و باعث تشکیل ترکیبات بین فلزی می­ شوند را عناصر یوتکتوئید بتا (Beta Eutectoid Element) می ­نامند. گروه اول هم­چون مولیبدن، وانادیم، نیوبیوم و تانتالیوم بوده وگروه دوم شامل منگنز، کروم، سیلیسیوم، آهن، کبالت، نیکل و مس هستند. از نظر یک تقسیم بندی دیگر آلیاژهای تیتانیوم بتا با توجه به میزان پایداری فاز بتا، به دو گروه تقسیم می شوند: 1- آلیاژهای تیتانیوم شبه پایدار بتا 2- آلیاژهای تیتانیوم پایدار بتا میزان پایداری فاز بتا در آلیاژهای تیتانیوم با توجه به مقدار "مولیبدن معادل" تعیین می گردد: %Mo equiv = 1. 0Mo + 0. 67V + 0. 44W – 0. 28Nb + 0. 22Ta + 1. 6Cr – 1. 0Al چنانچه مقدار مولیبدن معادل در این آلیاژها کمتر از عدد 25 شود، آن آلیاژ شبه پایدار بتا خواهد بود. و چنانچه مقدار مولیبدن معادل در محدود 25-40 شود، آلیاژ پایدار بتا است.