The Study of Phase Transformation in Titanium Alloys
Studium fázových transformací ve slitinách titanu
dissertation thesis (DEFENDED)
View/ Open
Permanent link
http://hdl.handle.net/20.500.11956/103646Identifiers
Study Information System: 149887
Collections
- Kvalifikační práce [10932]
Author
Advisor
Consultant
Hájek, Michal
Referee
Kalvoda, Ladislav
Strunz, Pavel
Faculty / Institute
Faculty of Mathematics and Physics
Discipline
Physics of Condensed Matter and Materials Research
Department
Department of Physics of Materials
Date of defense
20. 9. 2018
Publisher
Univerzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultaLanguage
English
Grade
Pass
Keywords (Czech)
Fázové transformace, Ti slitiny, mikrostruktura, skenovací elektronová mikroskopieKeywords (English)
Phase transformation, Ti alloys, Microstructure, Scanning electron microscopyV této práci byly studovány fázové transformace metastabilních β slitin (primárně Ti-15Mo) pomocí měření elektrického odporu, dilatometrie, transmisní elektronové mikroskopie a rentgenové a neutronové difrakce. Slitiny Ti-15Mo, Ti-6.8Mo-4.5Fe-1.5Al (LCB), Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti- 5553), Ti-29Nb-1Fe-0.5Si (TNFS), Ti-15Mo-3Nb-3Al-0.2Si (Timetal 21S) and Ti-13Cr-1Fe-3Al (TCFA) (ve váh. %) byly podrobeny rozpouštěcímu žíhání při teplotách nad jejich β-transem a následně zakaleny do vody. Takto připravené materiály obsahují metastabilní β matrici a ω částice. Vzorky zakalené z význačných teplot, určených pomocí in-situ měření elektrického odporu a dilatometrie, byly zkoumány pomocí post-mortem TEM. In-situ rentgenová a neutronová difrakce umožnily přímé pozorování změn mikrostruktury slitiny Ti-15Mo během ohřevu a potvrdily tvrzení založená na výsledcích získaných pomocí nepřímých metod. Mezi tato tvrzení patří například: pokles objemového podílu ω fáze během ohřevu na nízkých teplotách (do 250 řC), úplné rozpuštění ω fáze na 560 řC a následnou precipitaci α fáze aniž by ω částice sloužily jako její přímé preferenční nukleační centra. Rentgenová difrakce umožnila stanovit vývoj relativní velikosti ω částic, zatímco vývoj objemového podílu fází byl určen z výsledků neutronové difrakce. Objemový podíl β fáze na...
In this work phase transformations in metastable β (primarily Ti-15Mo) alloys were studied utilizing electrical resistance, dilatometry, transmission electron microscopy and X-ray and neutron diffraction. The materials Ti-15Mo, Ti-6.8Mo-4.5Fe-1.5Al (LCB), Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr (Ti-5553), Ti-29Nb-1Fe-0.5Si (TNFS), Ti-15Mo-3Nb-3Al-0.2Si (Timetal 21S) and Ti-13Cr-1Fe-3Al (TCFA) (in wt. %) - were subjected to a solution treatment at a temperature above β transus and quenched into water. In this condition, the microstructure of the investigated materials consists of β matrix and ω particles. Samples quenched from important temperatures determined from in-situ electrical resistance and dilatometry measurements were studied by post-mortem TEM. In-situ X-ray and neutron diffraction provided direct observations of microstructure of Ti-15Mo alloy during linear heating and confirmed statements based on results of indirect methods, such as: the decrease of volume fraction of ω phase during heating at low temperatures (up to 250 ◦ C), complete dissolution of ω phase at 560 ◦ C and precipitation of α phase without ω particles serving as its direct precursors. X-ray diffraction experiment allowed to determine relative evolution of the size of ω particles while phase fraction evolution was derived from neutron diffraction. The...