The Microstructural Variations in Ti-6AL-4V During Continuous Cooling Compression Testing

Abstract

For alloys, the design of heat treatment and/or thermomechanical processing schedule is substantially facilitated by the knowledge of the phase transformation temperatures. Often this information is obtained by the results of dilatometry tests which are generated using a simple reheating cycle in the β region of Ti-6Al-4V alloy. However values obtained in this way are only precisely applicable to one particular microstructure. The kinetics of β transformation depends on the condition of the β microstructure just prior to cooling to room temperatures. In order to determine the effects of β microstructural characteristics, a series of continuous cooling compression (CCC) tests were carried out on the Ti-6Al-4V Extra Low Interstitial alloy. Accordingly, the transus and critical temperatures were determined and the related microstructural evolution during hot deformation was addressed. The overall conclusion of the results confirms that the continuous cooling compression (CCC) testing is a reliable method to investigate the microstructural, mechanical and transformation characteristics of the alloy during hot deformation processing.

Pour tout alliage, la conception de traitement thermique et/ou de plan de traitement thermomécanique est facilitée substantiellement par la connaissance des températures de transformation de phase. Souvent, cette information est obtenue grâce aux résultats d'épreuves de dilatométrie, générés en utilisant un cycle simple de réchauffage dans la région β de l'alliage Ti-6Al-4V. Cependant, les valeurs obtenues de cette façon sont applicables avec précision seulement à une microstructure particulière. La cinétique de transformation β dépend de la condition de la microstructure β, juste avant le refroidissement à la température de la pièce. Afin de déterminer l'effet des caractéristiques de la microstructure β, on a entrepris une série d'épreuves de compression en refroidissement continu (CCC) en utilisant l'alliage Ti-6Al-4V à interstitiels extrêmement bas. On a donc déterminé le transus ainsi que les températures critiques et l'on a également étudié l'évolution reliée de la microstructure lors de la déformation à chaud. La conclusion générale des résultats confirme que l'évaluation par compression en refroidissement continu est une méthode fiable pour étudier les caractéristiques mécaniques, de microstructure et de transformation de l'alliage lors du traitement de déformation à chaud.