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Title: Study of high temperature mechanical behavior of the thermally oxidized Ti-6Al-4V alloy
Authors: Severino, B. P.
Couto, A. A.
Reis, D. A. P. [UNIFESP]
Aguiar, C. L.
Castagnet, M.
Moura Neto, C.
IPEN CNEN SP
Univ Presbiteriana Mackenzie
Universidade Federal de São Paulo (UNIFESP)
Keywords: Oxidation
Ti-6Al-4V
hohe Temperaturen
high temperatures
Issue Date: 1-Apr-2014
Publisher: Wiley-Blackwell
Citation: Materialwissenschaft Und Werkstofftechnik. Weinheim: Wiley-v C H Verlag Gmbh, v. 45, n. 4, p. 269-280, 2014.
Abstract: The influence of oxidation of a Ti-6Al-4V alloy at 800 degrees C on its tensile properties at 600 degrees C has been studied. Specimens of this alloy were oxidized at 800 degrees C for 0.5, 1, 5, 10, 20 and 40 h. Tensile tests at 600 degrees C were carried out and the fracture surfaces were also examined. Oxidation of the specimens resulted in the formation of an oxide layer that spalled and another oxide layer that adhered to the substrate. Oxide formation increased with increase in duration of oxidation. in this investigation, density curves of the oxide layer as a function of duration of oxidation at 800 degrees C were used to identify a parabolic oxide growth law. the results of this study revealed coherence between the experimental data and calculations based on the Pilling-Bedworth law. the mechanical strength of the Ti-6Al-4V alloy did not vary significantly with oxidation, but reduction in cross sectional area with increase in oxide layer thickness, as well as the slope of the stress-strain curve decreased beyond the ultimate tensile strength. Fracture of the tensile tested specimens was predominantly ductile with microcavities. At certain regions of the oxide layer, brittle fracture with radial cracks was observed indicating intergranular fracture.Der Einfluss der Oxidation auf das Zugverhalten der Ti-6Al-4V Legierung bei 600 degrees C wurde untersucht. Proben dieser Legierung wurden bei 800 degrees C fur 0,5, 1, 5, 10, 20 und 40 h oxidiert. Zugversuche wurden bei 600 degrees C durchgefuhrt und auch die Bruchflachen wurden untersucht. Die Oxidation der Proben fuhrte zu einer Oxidschicht, die abblatterte, und zu einer Oxidschicht, die auf der Probe haftete. Die Oxidbildung nahm mit der Oxidationsdauer zu. Im Rahmen dieser Untersuchungen wurde Dichtekurven der Oxidschicht als Funktion der Oxidationsdauer bei 800 degrees C verwendet, um ein parabolisches Wachstumsgestz zu identifizieren. Die Ergebnisse dieser Untersuchung zeigten eine ubereinstimmung zwischen den experimentellen Daten und den Berechnungen, die auf dem Pilling-Bedworth Gesetz basierten. Die mechanische Festigkeit der Ti-6Al-4V Legierung anderte sich nicht merklich durch die Oxidation, jedoch reduzierte sich die Querschnittsflache mit zunehmender Dicke der Oxidationsschicht und die Steigung der Spannungs-Dehnungs-Kurve reduzierte sich nach der Maximalspannung. Das Versagen der Zugproben war weitgehend duktil, wobei Mikroporen auftraten. in gewissen Regionen der Oxidschicht wurde Sprodbruch mit radialen Rissen beobachtet und dieses Verhalten lasst auf intergranulares Versagen schlie ss en.
URI: http://repositorio.unifesp.br/handle/11600/37587
ISSN: 0933-5137
Other Identifiers: http://dx.doi.org/10.1002/mawe.201400226
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