اثر متغیرهای دما و فشار در فرایند تفجوشی پلاسمایی جرقه ای بر چگالی نسبی، ریزساختار و خواص مکانیکی تیتانیوم خالص تجاری

نویسندگان

1 دانشیار، گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

2 دانشجوی دکتری، گروه مهندسی مواد، دانشکده مهندسی مکانیک، دانشگاه تبریز، تبریز، ایران

doi
10.22034/jmeut.2025.63671.3483
چکیده

ساخت تیتانیوم خالص تجاری به دلیل ترکیب منحصربه فرد سبکی، استحکام بالا، و مقاومت عالی در برابر خوردگی، برای کاربردهای صنعتی و پزشکی اهمیت زیادی دارد. تولید تیتانیوم خالص با استفاده از روش تفجوشی قوس پلاسما(SPS)  به دلیل توانایی آن در ایجاد ترکیبی بهینه از خواص مکانیکی و ریزساختار، اهمیت ویژه ای دارد. هدف از پژوهش حاضر، ارزیابی اثرات متغیرهای دما و فشار فرایند تفجوشی قوس پلاسما بر چگالی نسبی، ریزساختار و رفتار مکانیکی تیتانیوم خالص بود. بدین منظور، نمونه هایی از جنس تیتانیوم خالص تجاری به روش تفجوشی قوس پلاسما در محدوده فشار 5-70MPa و دمای°C 1150ساخته شدند. براساس نتایج، چگالی نسبی نقش اصلی در تعیین خواص مکانیکی داشت. در مجموع حداکثر چگالی نسبی، سختی، استحکام کششی و استحکام خمشی 67/99%، HV30293، MPa762 وMPa 1332به ترتیب برای تیتانیوم خالص تفجوشی شده در فشار 30MPa و دمای  1150 حاصل شد. یافته های این پژوهش نشان داد که دما و فشار در فرآیند تفجوشی قوس پلاسما نقشی حیاتی در تعیین عملکرد نهایی تیتانیوم خالص دارند؛ به طوریکه افزایش فشار و یا دمای تفجوشی بهبود چشم گیری در خواص مکانیکی ایجاد نمی‌کند.