Study of Phase Transformations in Ti Alloys

Abstract

V předložené práci byly prostřednictvím měření elektrického odporu studovány fázové transformace probíhající při tepelném zpracování metastabilní β slitiny Ti-15Mo. Výchozí materiál byl podroben rozpouštěcímu žíhání nad teplotou β- přechodu a následně zakalen do vody. Mikrostruktura takto připraveného mater- iálu se skládá z metastabilní β matrice a částic ω fáze. Během měření elektrického odporu in-situ při ohřevu ve speciálně upravené peci byly zjištěny význačné teplo- ty indikující postupně probíhající fázové transformace. Závislost elektrického odporu na teplotě se během ohřevu mění mezi rostoucí a klesající podle probíha- jící fázové transformace. Tyto změny byly pozorovány při teplotách 225, 356 a 560 ◦ C. Tyto transformace byly dále podrobně studovány měřením elektrického odporu různě tepelně zpracovaných vzorků. Pro kontrolu vývoje mikrosktruktury materiálu byla použita transmisní a skenovací elektronová mikroskopie. Mechan- ické vlastnosti byly charakterizovány pomocí měření mikrotvrdosti. Výsledky těchto měření umožnily identifikovat typy a sled fázových transformací probíha- jících ve studovaném materiálu.

In this work phase transformations in metastable β Ti-15Mo alloy were stud- ied using electrical resistivity measurements. The alloy was subjected to a solu- tion treatment at a temperature higher than β-transus and quenched in water. In this condition, the microstructure of Ti-15Mo alloy consists of a metastable β-matrix and ω phase particles. During in-situ electrical resistivity measurement in a specially designed furnace, significant temperature points which indicate phase transformations in the material were detected. The dependence of elec- trical resistivity on the temperature changes during heating between increasing and decreasing according to the ongoing phase transformation. The changes were observed at temperatures 225, 356 and 560 ◦ C. A further study of these phase transformations using electrical resistivity measurements was performed on var- ious heat treated specimens. In order to control the microstructure evolution in the material, scanning and transmission electron microscopy was used. Mecha- nical properties were studied using Vickers microhardness testing. The obtained results serve to identify the type and sequence of phase transformations which take place in the Ti-15Mo alloy.