Propriedades de tração da liga de titânio alfa de fabricação aditiva As ligas de titânio alfa normalmente contêm apenas uma quantidade muito pequena de fase beta (menos de 5% em volume) à temperatura ambiente. Geralmente é composta por uma alta concentração de estabilizadores alfa (Al, Zr, Sn) e uma pequena quantidade de estabilizadores beta (Mo, Ta, Nb, W, V, Cr, Ni, Mn, Co, Fe) é adicionada. As ligas comerciais de titânio alfa incluem principalmente Τi-8Al-1Mo-1V, Ti-5Al-2.5Sn, Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo (Ti-6242), Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V (TA15) e Ti-5.8Al-4Sn-3.5Zr-0.7Nb - 0.5Mo - 0.35Si - 0.06 - C (IMI 834), etc.
Como resultado da escassez de elementos estabilizadores beta, as ligas de titânio alfa apresentam temperaturas de transformação da fase beta mais altas do que as outras duas classes de ligas. Conseqüentemente, a liga de titânio alfa possui resistência à fluência satisfatória e estabilidade mecânica razoável em altas temperaturas (até ~ 600 graus) e isso a torna uma candidata adequada para peças de motores de turbina. Por exemplo, a liga IMI 834 tem sido usada com muito sucesso no disco do compressor e no eixo traseiro do motor Trent 700 em aeronaves Airbus A330, onde a temperatura de trabalho chega a 600 graus. E também, devido ao baixo DBTT (geralmente abaixo de -150 graus) da fase alfa, a liga de titânio alfa é o material estrutural mais promissor para aplicação em baixa temperatura e tem sido usada em engenharia de energia em baixa temperatura (como impulsores de bomba de hidrogênio líquido) por muito tempo.
In the sedimentary state, there are significant differences in the tensile strength of different L-PBF α titanium alloys, with CP Ti having the lowest ultimate tensile strength (UTS) (about 700 MPa), while Ti-6242S has the highest UTS (>1500MPa). O alongamento total (EL) da maioria das ligas sedimentares de titânio L-PBF é relativamente consistente, geralmente abaixo de 10%. Uma exceção é o CP Ti, cujo EL é superior a 20%.
Após o recozimento na faixa de 490-890 graus, a plasticidade do L-PBF CP Ti aumentou apenas ligeiramente (dentro de 3%), enquanto sua resistência continuou a diminuir com o aumento da temperatura do tratamento térmico. Em contraste, o L-PBF Ti-6242 pode aumentar seu UTS de 1.381 MPa no estado sedimentar para 1.438 MPa por meio do tratamento direto de envelhecimento. Este é um dos poucos estudos que melhoraram com sucesso a resistência da liga de titânio L-PBF por meio de tratamento térmico, embora isso seja acompanhado por uma diminuição significativa na plasticidade (fraturas de L-PBF Ti-6242 antes do escoamento). Através de processos de tratamento térmico mais otimizados, incluindo tratamento de envelhecimento em solução comumente usado e novos métodos de aquecimento cíclico, a liga de titânio L-PBF pode alcançar melhor resistência e plasticidade. Por exemplo, após 140 minutos de tratamento térmico cíclico entre 960 e 860 graus, o alongamento total do L-PBF Ti-6242 pode ser significativamente aumentado para maior ou igual a 15%, enquanto o valor da tensão de escoamento é maior ou igual a 1000 MPa.
Além disso, tanto no estado depositado quanto no pós{0}}tratamento, a liga de titânio L-PBF exibe anisotropia significativa nas propriedades de tração. Para ligas de alfa titânio produzidas usando técnicas de fabricação aditiva diferentes de L-PBF, atualmente apenas uma pequena quantidade de pesquisas se concentrou em materiais como CP Ti, Ti-6Al-2Zr-1Mo-1V e Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo, e suas propriedades mecânicas são geralmente medíocres.
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