Micromechanisms and Micromechanics of Fracture of TiAl Intermetalics

0321140 - ÚFM 2009 UA eng A - Abstrakt
Dlouhý, Ivo - Chlup, Zdeněk - Kozák, Vladislav
Micromechanisms and Micromechanics of Fracture of TiAl Intermetalics.
[Mikromechanismy a mikromechanika lomu intermetalik typu TiAl.]
Meždunarodnaja konferencija Sovremennyje problemy fiziki metallov. Kyiv: National Academy of Sciences of Ukrajine, 2008. s. 10-10.
[Meždunarodnaja konferencija Sovremennyje problemy fiziki metallov. 07.10.2008-09.10.2008, Kyjev]
Grant CEP: GA ČR GA106/07/0762
Výzkumný záměr: CEZ:AV0Z20410507
Klíčová slova: intermetalics * titanium aluminides * fracture * toughening * niobium effect
Kód oboru RIV: JG - Hutnictví, kovové materiály

The paper is focused on the analysis of the role of microstructure in fracture performance of TiAl intermetalics at room and elevated temperatures. Tensile properties, flexural strength and fracture toughness have been evaluated for Ti-40Al-2Cr-2Nb-1B and Ti-46Al-0,7Cr-0,1Si-7Nb-0,2Ni alloys. Positive Nb effect on fracture resistance was found; fracture toughness of the high Nb alloy was increased at contemporary increase of tensile and flexural strength. Fracture surfaces were evaluated using scanning electron microscopy showing the key role of mechanical twinning in deformation of both alloys. As a governing mechanism of the crack initiation a microcrack nucleation at boundaries between deformation twins and -TiAl grains was confirmed. Extensive development of shear ligament toughening was observed supplying quite good fracture toughness values in high Nb alloy. Based on findings obtained key aspects of the effect of separate microstructural components have been discussed. Summary of toughening effects acting in this group of intermetalics has been provided.

Příspěvek je zaměřen na analýzu úlohy mikrostruktury v lomovém chování intermetalik na bázi TiAl při pokojových a mírně zvýšených teplotách. Pro dvě slitiny Ti-40Al-2Cr-2Nb-1B a Ti-46Al-0,7Cr-0,1Si-7Nb-0,2Ni byly sledovány tahové vlastnosti, pevnost v ohybu a lomový houževnatost. Byl konstatován pozitivní vliv Nb na odolnost vůči lomu, bylo pozorováno zvýšení lomové houževnatosti při současném zvýšení pevnosti v tahu a v ohybu. Analýza lomových ploch za použití rastrovací elektronové mikroskopie ukázala na klíčovou úlohu deformačního dvojčatění v deformaci obou slitin Jako řídící mechanismus iniciace trhliny byla potvrzena nukleace mikrotrhliny na hranicích mezi deformačními dvojčaty a -TiAl zrny. Byla zjištěn rozvoj mechanismu zhouževnatění prostřednictvím smykovým můstků jako klíčový příspěvek ke zvýšení lomové houževnatosti slitiny s vyšším obsahem Nb. Na základě zjištěných souvislostí jsou diskutovány účinky jednotlivých mikrostrukturních součástí a sumarizovány zhouževnaťující mechanismy působící v uvedeném typu slitin.
Trvalý link: http://hdl.handle.net/11104/0169803