Effect of Heat Treatment on the Mechanical Properties of Two-Phase Titanium Alloy Ti6Al7Nb

Mechanical properties of the two-phase titanium alloy Ti6Al7Nb, after the heat treatment based on soaking this alloy in the α + β range, cooling in water or oil and ageing at two selected temperatures, were determined in the hereby paper. The alloy mechanical properties were determined in tensile and impact tests, supported by the fractographic analysis of fractures. In addition, its hardness was measured and the analysis of changes occurring in the microstructure was performed for all variants of the alloy heat treatment. Regardless of the applied cooling rate of the alloy, from a temperature of 970°C followed by ageing at 450 and 650°C, none essential changes were noticed in its microstructure. It was shown that applying less intensive cooling medium (oil) instead of water (before tempering) decreases strength properties indicators, i.e. tensile strength and yield strength as well as hardness (only slightly). The decrease of the above mentioned indicators is accompanied by an increase of an elongation and impacts strength. Fractures of tensile and impact tests are of a ductile character regardless of the applied heat treatment.

Wartykule określono własności mechaniczne dwufazowego stopu tytanu Ti6Al7Nb po obróbce cieplnej polegającej na wygrzewaniu stopu w zakresie dwufazowym, oziębianiu w wodzie lub oleju oraz starzeniu przy wybranych dwóch temperaturach. Własności mechaniczne stopu wyznaczono w próbie rozciągania i w próbie udarności, które poparto analizą fraktograficzną przełomów. Dodatkowo, dla wszystkich wariantów obróbki cieplnej stopu zmierzono twardość i dokonano analizy zmian zachodzących w mikrostrukturze. Niezależnie od zastosowanej szybkości oziębiania badanego stopu od temperatury 970°C i następnego starzenia przy 450 i 650°C, nie odnotowano istotnych zmian zachodzących w jego mikrostrukturze. Wykazano, że zastosowanie mniej intensywnego ośrodka chłodzącego (oleju) zamiast wody (przed zabiegiem odpuszczania), obniza wskaźniki własności wytrzymałościowych, tj. wytrzymałość na rozciąganie i umowną granice plastyczności, a także nieznacznie twardość. Obniżeniu ww. wskaźników towarzyszy wzrost wydłużenia oraz udarności. Przełomy próbek rozciąganych i udarnościowych niezależnie od zastosowanej obróbki cieplnej mają charakter ciągliwy.