Laser beam welding is more advantageous compared to conventional methods. Titanium/Aluminium dissimilar alloy thin sheet metals are difficult to weld due to large difference in melting point. The performance of the weldment depends upon interlayer formation and distribution of intermetallics. During welding, aluminium gets lost at the temperature below the melting point of titanium. Therefore, it is needed to improve a new metal joining techniques between these two alloys. The present work is carried for welding TI6AL4V and AA2024 alloy by using Nd:YAG Pulsed laser welding unit. The performance of the butt welded interlayer structures are discussed in detail using hardness test and SEM. Test results reveal that interlayer fracture is caused near aluminium side due to low strength at the weld joint.
Transactions of the Korean hydrogen and new energy society
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v.2
no.1
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pp.39-46
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1990
In order to improve the power of hydride heat pump, prototype heat pump was constructed using $Zr_{0.95}Ti_{0.05}Cr_{0.9}Fe_{1.1}$-$Zr_{0.9}Ti_{0.1}Cr_{0.6}Fe_{1.4}$ which had very good hydrogenation properties. The power changed with operating parameter such as cycle time, air flow rate, and temperature of hot air was investigated. The power shows maximum value with cycle time. The power increased with air flow rate and temperature of hot air. The power of the heat pump was $65-72 Kcal/Kg-alloy{\cdot}h$ under optimum operating condition, which was superior to that the system using $LaNi_{0.9}Al_{0.3}-MmNi_{4.15}Al_{0.66}Fe_{0.2}$ alloy pairs.
Micro-arc discharge oxidation (MDO) is a cost-effective plasma electrolytic process which can be used to improve the wear and corrosion resistance of Al-alloy parts by forming a alumina coating on the component surface. However, the MDO coated Al-alloy components often exhibit relatively high friction coefficients and low wear resistance fitted with many counterface materials, additionally, the pitting corrosion for the MDO coated AI-alloy components, especially for a thinner alumina coating, often occurs in atmosphere circumstance due to the porous alumina coats. Therefore, a duplex treatment, combining a MDO coated ahumina thin layer with a TiN coating, prepared by magnetron sputtering (MS), has been investigated. The Vicker's microhardness, pin-on-disc, electrochemical measurement, salt spray, XRD and SEM tests were used to characterize and analyze the treated samples. The work demonstrates that the MDO/MS coated samples have a combination of a very low friction coefficient and good wear resistance as well as corrosion since the micro-holes on alumina coating are partly or fully covered by TiN material.
Haiyan, Liu;Huiping, Tang;Cheng, Li;Yuanping, Huang;Boyun, Huang;Yong, Liu
Proceedings of the Korean Powder Metallurgy Institute Conference
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2006.09a
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pp.104-105
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2006
The low-cycle fatigue performance and fracture of the P/M Ti-Fe-Mo-Al-Nd Alloys after sintering and forging have been studied. The linear regression equation of low-cycle fatigue lifetime has been obtained; the fatigue performances are objected under two different conditions. The fatigue fracture surface is analyzed by SEM. The low-cycle fatigue behavior of the P/M titanium alloy has been discussed.
Titanium alloy has been in the spotlight as a core material in high-tech industries that require high strength and light weight because it has excellent strength and corrosion resistance and strength is higher than that of steel. Therefore, in various industries, existing steel products are intended to be replaced with titanium alloys. Titanium alloys can cause cutting tool breakage during cutting, and heat generated during cutting does not dissipate, accumulates in tools and workpieces, resulting in large wear and tear on thin workpieces. In addition, since titanium alloy is a metal with high chemical activity, the wear of the tool becomes more severe when the cutting speed is high, so machining of titanium bolt through cutting is very disadvantageous in terms of productivity. Therefore, the production of bolts using titanium alloys is being produced through a forging process to improve productivity and product quality. In this paper, hot forging molding analysis was performed on bolts used for fastening automobile parts using Ti-6Al-4V alloy, which is the most commonly used titanium alloy.
Kim, Byeong-Mu;Sin, Sun-Beom;Gang, Jeong-Yun;Lee, Sang-Rae
Korean Journal of Materials Research
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v.3
no.1
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pp.33-42
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1993
Abstract The increasing application of $Al_2$,$O_3$ and related ceramics as engineering materials is because of their attractive properties of fine ceramics. One solution to the wide variety of ceramic to metal combination lies in the effective joining. Active metal brazing of $Al_2$,$O_3$, to STS304 was investigated using Cu -Ti alloys. Titanium additive is chosen since it is good oxide former~. Brazing is performed under vacuum($10^{-3}$-$10^{-4}$ torr), a temperature between 1100 and 120$0^{\circ}C$ and time of 0.5-1.5hr. The microstructure of the brazed joints of $Al_2$,$O_3$ to STS304 with Cu-Ti insert metals were examined by using optical microscope and SEM and reaction products were analyzed by using EDX, WDX and XRD. Also interfacial reactions occuring during the brazing of $Al_2$,$O_3$/Cu-Ti/STS304 system are discussed. Experimental results showed formation of Titanium oxide T$i_2$$O_3$ which is attributable to the joining $Al_2$,$O_3$ to STS304 with Cu-Ti insert metal.
In this paper, two kinds of advanced powder processing techniques Metal Injection Molding (MIM) and Direct Laser Forming (DLF) are introduced to fabricate complex shaped Ti alloy parts which are widely used for medical and aerospace applications. The MIM process is used to strengthen Ti-6Al-4V alloy compacts by addition of fine Mo, Fe or Cr powders. Enhanced tensile strength of 1030 MPa with 15.1% elongation was obtained by an addition of 4 mass%Cr because of the microstructural modification and also the solution strengthening in beta phase. However, their fatigue strength was lower compared to wrought materials, but was improved by HIP. Subsequently, the effect of feeding layer height (FLH) on the characteristics of the DLF compacts was investigated. In the case of 100 ${\mu}m$ FLH, surface roughness was improved and nearly full density (99.8%) was obtained. Also, tensile strength of 1080 MPa was obtained, which is higher than the ASTM value.
In order to determine the feeding distance of aluminiun alloys (Alsi7Mg and AlCu4Ti) bar castings in the sand mold, the distance of the sound castings has been observed by radiograph for various risers, melt treatment, and casting design. Variation of porosity and hardness with the distance from the riser were also measured in order to determine the casting soundness. The results obained were as follows; 1) The modulus of riser should be 1.4 times of the casting`s 2) The maximum distance which can be made sound is greatly dependent on chemical composition and ingate location, and follows the rules given by the formula; a) When the melt flows into the casting first, and the riser afterward, D = 37.7 ${\sqrt{T}}$ for AlSi7Mg D = 31.2 ${\sqrt{T}}$ for pure aluminium D ${\ge}$ 54.8 ${\sqrt{T}}$ for AlCu4Ti Where T = casting thickness in mm Of this maximum distance, $aa{\sqrt{T}}$ for AlSi7Mg and 7.5 ${\sqrt{T}}$ for pure aluminium is made sound by the chilling effect of the casting edge. b) When the melt flows into the casting passing through the riser, $30{\times}30{\times}600mm$ bars can be made sound in all cases 3) Percentage of porosity is higer in AlCu4Ti than AlSi7Mg. And it is increased gradually by moving closer to the riser in case of $30{\times}30{\times}600mm$ bars, but for the $30{\times}30{\times}600mm$ bars it is increased gradually by moving closer to the center of bars. 4) Hardness variation is similar to the tendency of porosity. And it decreased gradually with approaching to the center in case of $30{\times}30{\times}600mm$ bars.
Titanium tubes have recently been used in condensers of nuclear power plants since titanium has very good corrosion resistance to seawater. However, when it is connected to Cu alloys as tube sheet materials and these Cu alloys are connected to carbon steels as water box materials, it makes significant galvanic corrosion on connected materials. It is expected from electrochemical tests that the corrosion rate of carbon steel will increase when it is galvanically coupled with Ti or Cu in sea water and the corrosion rate of Cu will increase when it is coupled with Ti, if this couple is exposed to sea water for a long time. It is also expected that the surface area ratios, R$_1$(surface area of carbon steel/surface area of Ti) and R$_2$(surface area of carbon steel/surface area of Cu) are very important for the galvanic corrosion of carbon steel and that these should not be kept to low values in order to minimize the galvanic corrosion on the carbon steel of the water box. Immersed galvanic corrosion tests show that the corrosion rate of carbon steel is 4.4 mpy when the ratio of surface area of Fe/ surface area of Al Brass is 1 while it is 570 mpy when this ratio is 10$^{-2}$ . The galvanic corrosion rate of this carbon steel is increased from 4.4 mpy to 13 mpy at this area ratio, 1, when this connected galvanic specimen is galvanically coupled with a Ti tube. This can be rationalized by the combined effects of R$_1$ and R$_2$ on the polarization curve.
Lee Jae Won;Lee Back-Hee;Lee Kyu Hwan;Kim Young Do
Korean Journal of Materials Research
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v.14
no.1
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pp.13-18
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2004
Titanium alloys are the one of promising candidate materials for medium high temperature parts in the aircraft, automobile, petrochemistry and electrochemistry because of their high strength with low density in medium high temperature. In this study, the effects of aging and heat treatments on the mechanical properties of Ti-15-3 alloy in medium high temperature, which was $400^{\circ}C$, were studied. Solid solution treatment was performed at $8000^{\circ}C$ of $\beta$ phase region for 1 h and the alloy was quenched in water. The alloy was aged at $5000^{\circ}C$ of $\alpha$ and $\beta$ two-phase region for 1, 2, 4, 8, ... and 100 h to increase the mechanical property. The $\beta$ single phase was observed at all parts of specimens in Ti-15-3 alloy after ST. As the aging at $500^{\circ}C$, fine precipitates of a phase was generated from matrix of $\beta$ phase and the microstructure was consisted of weaving structure such as Widmanstiitten a phase. The most suitable aging time is 24h in$ 400^{\circ}C$. At this time, strength is 1164 MPa and elongation is about 12%. In room temperature, elongation of Ti-15-3 alloy aged at $500^{\circ}C$ for 16 h is poor (=3%) in spite of high tensile strength (1458 MPa).
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[게시일 2004년 10월 1일]
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