Improving the Strength and Ductility of Powder-Metallurgy Ti–5Al–5Mo–5V–1Cr–1Fe Alloy by Hydrogenating Master Alloy

Fucheng Qiu; Tuo Cheng; Orest M. Ivasishin; Dmytro G. Savvakin

doi:10.1007/s12540-023-01550-3

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자료유형: 학술저널

저자정보: Fucheng Qiu (Jilin University) Tuo Cheng (Jilin University) Orest M. Ivasishin (G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics) Dmytro G. Savvakin (G.V. Kurdyumov Institute for Metal Physics)

저널정보: 대한금속·재료학회 Metals and Materials International Metals and Materials International Vol.30 No.4

발행연도: 2024.4

수록면: 1,028 - 1,040 (13page)

DOI: 10.1007/s12540-023-01550-3

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Blended element powder metallurgy (BEPM) is a cost-effective method to produce titanium components. However, the highporosity of BEPM titanium alloys is still a great problem to deal with, especially in titanium alloys with high content of alloyingelements. In this work, the addition of titanium to the master alloy containing all the alloying elements (MA) followedby hydrogenation was performed to reduce the porosity and improve the tensile properties of Ti–5Al–5Mo–5V–1Cr–1Fealloy. The densification behaviors of Ti–5Al–5Mo–5V–1Cr–1Fe alloy fabricated with MA, MA with titanium added andMA with titanium added followed by hydrogenation were studied. The addition of titanium in MA can reduce the porosityby reducing the formation of Kirkendall pores. Hydrogenation can make the master alloy brittle, which is benefit to thepowder compaction, especially for the master alloy powder with large size. Furthermore, hydrogenation is benefit to lowerthe oxygen content and subsequently reduces the activation energy for sintering. As a result, the lower oxygen content andlower porosity achieved by adding titanium to MA followed by hydrogenation contributed to the best balance of strengthand ductility (1157 MPa, 9.1%), which is better than that obtained by ingot metallurgy.

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