Intermetallics: Titanium Aluminides☆

Appel, F.; Wagner, Richard; Kumar, V. Anil

doi:10.1016/b978-0-12-803581-8.02542-x

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“…This is due to their interesting properties consisting of having lower density and a higher strength-to-weight ratio compared with Inconel-718. In addition, their higher strength at great temperatures and better corrosion and oxidation resistance in comparison with Ti6Al4V should not be underestimated [2]. The most promising alloys are found in the range of 40-48 aluminium atomic percentage, being formed by α 2 (Ti 3 Al) and γ(TiAl) phases [3].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optimization of the Dry Turning Process of Ti48Al2Cr2Nb Aluminide Based on the Cutting Tool Configuration

et al. 2022

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Titanium aluminides are one of the most promising materials in aeronautical and automotive applications. However, their low machinability makes the processing of these alloys quite difficult under sustainability conditions, specially without lubrication. The current study focuses on the turning process of the Ti48Al2Cr2Nb gamma titanium aluminide under dry conditions. As far as we are aware, dry cutting is the most sustainable feature, although it has not been traditionally applied on titanium aluminides due to the accelerated tool wear that the material promotes. The main novelty of this work consists of providing a simple solution for reducing the tool wear based on the inclination of the cutting insert, what is evaluated in terms of tool wear and tool life, cutting forces, cutting temperature, surface integrity of the machined part, as well as its microhardness and microstructural effects. The results shown here clearly point out a better performance of the machining process. This fact could be understood if we take into consideration that an increment of the clearance angle from 6.3° to 11.6° and 15° increases the tool life by five and six times, respectively, using efficient cutting speeds, whose values have increased by 50% with respect to the original cutting conditions. This improvement is explained according to the reduction in the cutting temperature and friction forces in the flank face of the tool. In addition, the use of uncoated carbide inserts may lead to a better behaviour than the coated ones, considering the results obtained for a PVD TiAlN + AlCr2O3 coated insert herein researched.

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Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Optimization of the Dry Turning Process of Ti48Al2Cr2Nb Aluminide Based on the Cutting Tool Configuration

et al. 2022

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“…These alloys show high specific modulus and specific strength for temperatures higher than 600 • C and good oxidation resistance. In comparison to Ti6Al4V, whose creep limit is about 385 • C, titanium aluminides exhibit a creep limit higher than 1000 • C [3,4]. Moreover, titanium aluminide density is about 4 g/cm 3 , about half that of superalloys, which results in a weight reduction, leading to important fuel consumption savings.…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

“…In comparison to Ti6Al4V, whose creep limit is about 385 • C, titanium aluminides exhibit a creep limit higher than 1000 • C [3,4]. Moreover, titanium aluminide density is about 4 g/cm 3 , about half that of superalloys, which results in a weight reduction, leading to important fuel consumption savings. In contrast, titanium aluminides exhibit low ductility (<2%) and fracture toughness at room and low temperatures [5].…”

Section: Introductionmentioning

confidence: 99%

Effect of Minimum Quantity of Lubricant on Carbide Tools and Surface Integrity in the Machining of Titanium Aluminides

García-Martínez,

Miguel,

Martínez-Martínez

2024

Metals

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Titanium aluminides are being explored as potential materials for the aeronautical sector. However, their application is limited by the high costs of processing and their difficulties in machining. This research evaluates the effectiveness of the minimum quantity lubrication technique (MQL) on the turning process of Ti48Al2Cr2Nb aluminide in terms of tool wear, tool life, cutting forces, surface integrity, and temperature. It was found that MQL conditions can improve the process efficiency, reducing the thermally induced wear mechanisms and enlarging the tool life compared to dry machining. Furthermore, it allows the cutting speed to be incremented, leading to lower processing times. However, MQL seems to not be effective in the reduction of the strain-hardening effect near the machined surface and, although the number of microcracks is reduced, defect-free surfaces cannot be obtained. Moreover, similar microstructural alterations as for dry cutting were detected. The best cutting conditions in terms of surface quality were assessed using the central composite face (CCF) design and surface response methodology. Optimization of the surface roughness under industrially viable cutting conditions was achieved with an average surface roughness value, Ra, of 0.29 µm (feed rate of 0.05 mm/rev, a cutting speed of 54.6 m/min and a depth of cut of 0.125 mm).

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“…A influência das fases presentes nos aluminetos de titânio reflete nas propriedades das ligas, durante sua aplicação [108]. Por exemplo, nos aluminetos de titânio α2-Ti3Al, a ductilidade se mostra baixa, devido a falta de planos de deslizamento independentes nessa estrutura (hexagonal -hP8) e a pouca porcentagem de alumínio (20 -39% atômica), que contribui para o aumento da resistência mas diminuí a ductilidade [109], [112]. No caso para aumento de ductilidade, se faz necessário a presença de uma fase mais macia.…”

Section: Propriedadeunclassified

“…Com essa fração de alumínio, problemas como baixa ductilidade e resistência a corrosão são encontrados. Essa diminuição da ductilidade se deve a presença de duas fases, em geral em estrutura lamelar: α2-Ti3Al e γ-TiAl [112]. Apesar da baixa ductilidade devido ao grão grosseiro da estrutura, a presença da fase α2 que age como barreira para a movimentação, dificulta a locomoção das discordâncias na rede, assim um aumento na resistência a fadiga é observado [109].…”

Section: Propriedadeunclassified

Sinterabilidade de aluminetos de titânio preparados com mistura de pós elementares

Alves Nogueira da Silva

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Dedico este trabalho a todas as pessoas que passaram pela minha trajetória, a todos meus professores que de alguma forma, lutando contra grandes desmotivações e situações adversas, conseguiram deixar parte deles na pessoa que hoje sou. Sem a educação e luta deles, hoje não estaria encerrando esse capítulo de minha vida.Aos meus avós, Joaquim Eleutério (In memorian) e Maria Olímpia (In memorian), Antônio Nogueira (In memorian) e Maria Izabel, pois foram os pioneiros e pavimentaram o caminho para que meus pais e eu, pudessemos ter condições de alçar voos mais altos.Dedico especialmente para as duas pessoas que foram as responsáveis por toda minha educação e que sempre me incentivaram a procurar o conhecimento. Essas pessoas são meus pais, Adilson da Silva e Marlene Nogueira.Por último e muitíssimo importante, gostaria de dedicar essa dissertação para a pessoa que sempre esteve ao meu lado e que, nos momentos em que pensei em desistir, sempre me encorajou e mostrou que a finalização desse capítulo da minha vida, seria um divisor de águas (e acabou sendo!!). Aline Miranda, minha esposa e companheira, que sempre esteve e está ao meu lado me apoiando e torcendo por mim. AgradecimentosGostaria de agradecer em especial aos meus pais, Adilson e Marlene, que sempre me apoiaram e me deram toda base necessária para que eu pudesse estar onde estou hoje. Meu muito obrigado! Agradeço também a pessoa que mais me motivou e me apoiou durante todo o percurso desse projeto, minha esposa, Aline. Meu mais sincero agradecimento por todos esses anos, pela compressão quando precisei me abster nos finais de semana para que eu pudesse finalizar a tempo todos meus experimentos no laboratório. Te amo muito!! Ao meu orientador, Dr. Juliano Soyama, pela paciência e compreensão de todas as mudanças que aconteceram durante a execução desse trabalho, além de toda disposição para me ajudar a finalizar todos experimentos e correções neste documento. Aos colegas de laboratório, Warlen e Lorenzo, por toda presteza e suporte. Um agradecimento especial ao Warlen por todas discussões e ideias para execução dos experimentos. Agradecimento especial aos técnicos do laboratório multiusuário da FEM/Unicamp, Márcia Taipina e Eduardo José Bernardes por toda presteza e paciência com os agendamentos e disponibilização dos equipamentos, mesmo em um período conturbado como o que passamos. Agradeço também ao Professor Rodnei Bertazzoli por ter disponibilizado o laboratório e os equipamentos para que fosse possível realizar as medições da densidade dos corpos de prova. O presente trabalho foi realizado com apoio da Fundação de Desenvolvimento da Unicamp, processo número 2937/19.

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Intermetallics: Titanium Aluminides☆

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Optimization of the Dry Turning Process of Ti48Al2Cr2Nb Aluminide Based on the Cutting Tool Configuration

Optimization of the Dry Turning Process of Ti48Al2Cr2Nb Aluminide Based on the Cutting Tool Configuration

Effect of Minimum Quantity of Lubricant on Carbide Tools and Surface Integrity in the Machining of Titanium Aluminides

Sinterabilidade de aluminetos de titânio preparados com mistura de pós elementares

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