İki-fazlı titanyum alaşımları, yüksek özgül dayanımları ve korozyon dirençleri nedeniyle havacılık ve uzay ve motor imalatında yaygın olarak kullanılmaktadır, ancak dayanıklılıklarının arttırılması, çalışma sırasında yüksek çekme yüklerine maruz kalan basınçlı kanatlar ve diskler gibi gaz türbini motoru bileşenlerinin geliştirilmesinde ve üretiminde acil bir görevdir.
Şu anda, iki-fazlı mikrokristalin altı titanyum alaşımları, yüksek döngüsel yüklerde ve 201-351 derecelik yüksek sıcaklıklarda çalışan gaz türbini motor bileşenlerinin üretiminde dünya çapında yaygın olarak kullanılmaktadır. Ancak bugüne kadar bu çalışma sıcaklığı aralığında titanyum alaşımlarının yorulma mukavemeti araştırılmamıştır. Perm Politeknik Üniversitesi Mekanik ve Teknoloji Fakültesi'ndeki bilim insanları, alüminyum, vanadyum ve titanyumdan oluşan Ti-6Al-4V alaşımının özelliklerini inceleyerek alaşımı 351 derecelik maksimum sıcaklıkta değerlendirdi.
Araştırmacılara göre test, standart bir ısıl işleme tabi tutulan, 20 milimetre çapındaki sıcak-haddelenmiş Ti{-6Al-4V alaşım çubuklar kullanılarak gerçekleştirildi: 966 derece sıcaklıkta sertleştirme ve 676 derece sıcaklıkta dört saat boyunca tavlama; bundan sonra çubuklar, 651 derecelik bir sıcaklıkta dört adet eşit mesafeli ekstrüzyon halinde işlendi; ve son olarak hem oda sıcaklığında hem de 351 derece sıcaklıkta mekanik çekme testlerine tabi tutuldu.
Yorulma testi için kullanılan tüm numuneler tornalama ve mekanik cilalama yoluyla yapılmış ve malzemenin mikro yapısı, bir transmisyon elektron mikroskobu kullanılarak çubukların uzunlamasına kesitinde analiz edilmiştir.
Eşit mesafeli açılı ekstrüzyonla elde edilen Ti-6Al-4V ultra ince kristalli alaşım, kaba kristalli alaşımla karşılaştırıldığında 351 derecelik çalışma sıcaklığında daha yüksek çekme mukavemeti ve daha yüksek mukavemet sergiledi. Araştırma, akademik stratejik liderlik programı "Pioneers-2030" çerçevesinde ulusal görevlere uygun olarak gerçekleştirilmiştir. Perm Politeknik Üniversitesi, "Girişim-2030" programı kapsamında 2021 için 100 milyon ruble hibe aldı.
