Estudio del refinamiento del grano de la aleación Ti6Al4V después del tratamiento térmico de envejecimiento, recocido y revenido.
DOI:
https://doi.org/10.63103/k73agx12Palabras clave:
Titanio, Microestructura, Tratamiento térmicoResumen
El tratamiento térmico de las aleaciones de titanio, como Ti-6Al-4V, es esencial para ajustar sus propiedades mecánicas y microestructurales. Por lo tanto, los tratamientos térmicos son esenciales para mejorar las propiedades de las aleaciones de titanio. Este trabajo tuvo como objetivo investigar y caracterizar el efecto de los tratamientos térmicos de envejecimiento, recocido y revenido en el refinamiento del grano de la aleación Ti6Al4V. Mediante tratamiento térmico de envejecimiento, recocido y revenido, se analizó la microestructura y dureza de 7 muestras. Las muestras analizadas fueron preparadas para análisis micrográfico y de microdureza utilizando una técnica metalográfica después del tratamiento térmico. Se analizaron sus microestructuras y microdureza mediante microscopía óptica y pruebas de microdureza Vickers. Esta investigación encontró una transición de fase que ocurre por encima de la temperatura β-transus (1050 °C) que dio lugar a dos microestructuras: martensita y widmanstätten, con enfriamiento repentino y enfriamiento lento respectivamente. Se calentaron tres muestras más por debajo de la temperatura β-transus (550 °C, 650 °C y 750 °C) y se enfriaron a temperatura ambiente después del tratamiento de solubilización, lo que dio como resultado la microestructura bimodal. Se observó un aumento considerable de la microdureza con respecto a la muestra base, produciéndose una disminución solo en la estructura bimodal a partir de los 650 °C debido al sobreenvejecimiento. Los resultados para la microestructura variaron según el tratamiento térmico. Se podrían evaluar diferentes estructuras, obteniendo estructuras widmanstätten, martensitas y bimodales. Se encontró que la modificación en la microestructura de la aleación Ti-6Al-4V influye en la microdureza de manera específica para cada tratamiento realizado.
Descargas
Referencias
ABBAS, Abdelrahman et al. Microstructure and Hardness of Subzero Quenched and Heat Treated Ti-6Al-4V Alloy. Proceedings of the 3rd Pan American Materials Congress, p.379-391, 2017. Springer International Publishing.
AHMED, T.; RACK, H. J. Phase transformations during cooling in alpha + beta titanium alloys. Materials Science and Engineering: A, 243(1-2), 206-211. (1998).
ARRUDA, M. S. T. Análise microestrutural e de microdureza da liga Ti-6Al-4V ELI em diferentes tratamentos térmicos. 2019, 49 p. Trabalho de conclusão de curso (Bacharelado) – Departamento Acadêmico de Engenharia de Materiais, Universidade Tecnológica Federal do Paraná. Londrina, 2019.
BOYER, R.; ROSENBERG, H. S. Atlas of Fatigue Curves. ASM International, 2001.
CALLISTER JR., W. D.; RETHWISCH, D.G. Ciência e Engenharia de Materiais: uma introdução. 9. ed. LTC __ Livros Técnicos e Científicos Editora, Rio de Janeiro, 2016.
CASADEBAIGT, A. et al. Effect of heat treatments on the microstructure and mechanical properties of additively manufactured Ti-6Al-4V parts. Materials Science and Engineering: A, 784, 139283. (2020).
CHIAVERINI, Vicente. Tratamento térmico das ligas metálicas. São Paulo: Associação Brasileira de Metalurgia e Materiais, 2008.
CORDEIRO, C. A. Introduction to Crystallography and Crystal Defects. Wiley, 2020.
DONACHIE, M. J. Titanium: A Technical Guide. ASM International. (2000).
GEETHA, M.et al Ti based biomaterials, the ultimate choice for orthopaedic implants – A review. Progress in Materials Science, 54(3), 397-425. (2009).
HO, D. T. Crystallography and Structure of Materials. Springer, 2019.
JOSHI, V.A. Titanium alloys: an atlas of structures and fracture features. Nem Yorg: Taylor & Francis Group, 2006.
KAUPPILA, J. et al. Microstructure and mechanical properties of Ti-6Al-4V fabricated by laser powder bed fusion and the effect of heat treatments. Additive Manufacturing, 29, 100796. (2019).
KISHITAKE, K.; HAYASHI, K.; UMEMOTO, M. Effect of Aging Treatment on Mechanical Properties of Ti-6Al-4V Alloy. Materials Science and Engineering: A, 1998.
LEYENS, C.; PETERS, M. Titanium and Titanium Alloys: Fundamentals and Applications. Wiley-VCH. (2003).
LONG, M.; RACK, H. J.. Titanium alloys in total replacement – a materials science perspective. Biomaterials, v.19, p. 1621-1639, 1998.
LÜTJERING, G. Influence of processing on microstrectruture and mechanical properties of (α+β) titanium alloys. Materials Science and Engineering. 1998; 243: 32-45.
LUTJERING, G., WILLIAMS, J. C. Titanium. Springer. (2007).
MOISYEV, Valentin N.. Titanium Alloys: Russian Aircraft and Aerospace Application. Boca Raton: Taylor & Francis Group, 2006.
PESSANHA, E. C. Análise de estrutura, estabilidade e de propriedades físicas e mecânicas das ligas Ti-6Al-4V e AISI 4130 sumetidas à recozimento e têmpera. 2020, 158 p. Dissertação (Mestrado de Engenharia e Ciências dos Materiais) – Centro de Ciência e Tecnologia, Universidade Estadual do Norte Fluminense Darcy Ribeiro. Campos dos Goytacazes, 2020.
QAZI, J.I. et. al.. Kinetecs of martensite decomposition in Ti-6Al-4V-xH alloys. Materials Science and Engineering:A, v. 359, n. 1-2, p. 137-149, 2003.
SABBAN, R. et al. Globularization using Heat Treatment in Additively Manufactured Ti-6Al-4V for High Strength and Toughness, Acta Materialia (2018), doi: https://doi.org/10.1016/j.actamat.2018.09.064
Descargas
Publicado
Número
Sección
Categorías
Licencia
Derechos de autor 2025 Autor

Esta obra está bajo una licencia internacional Creative Commons Atribución 4.0.
Atribución 4.0 Internacional
Al ejercer los derechos de licencia CC BY 4.0, usted acepta y se compromete a cumplir los términos y condiciones de esta Licencia Pública Internacional Creative Commons Atribución 4.0 (“Licencia Pública”). Si bien esta Licencia Pública puede interpretarse como un contrato, usted recibe los Derechos Licenciados a cambio de aceptar estos términos y condiciones, y el Licenciante le otorga dichos derechos a cambio de los beneficios que recibe al poner el Material Licenciado a disposición según estos términos y condiciones.
Texto completo en el siguiente enlace:
Texto legal - Atribución 4.0 Internacional - Creative Commons