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Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A 11/2015

01.11.2015

A Constitutive Equation Relating Composition and Microstructure to Properties in Ti-6Al-4V: As Derived Using a Novel Integrated Computational Approach

verfasst von: Iman Ghamarian, Peyman Samimi, Vikas Dixit, Peter C. Collins

Erschienen in: Metallurgical and Materials Transactions A | Ausgabe 11/2015

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Abstract

While it is useful to predict properties in metallic materials based upon the composition and microstructure, the complexity of real, multi-component, and multi-phase engineering alloys presents difficulties when attempting to determine constituent-based phenomenological equations. This paper applies an approach based upon the integration of three separate modeling approaches, specifically artificial neural networks, genetic algorithms, and Monte Carlo simulations to determine a mechanism-based equation for the yield strength of α+β processed Ti-6Al-4V (all compositions in weight percent) which consists of a complex multi-phase microstructure with varying spatial and morphological distributions of the key microstructural features. Notably, this is an industrially important alloy yet an alloy for which such an equation does not exist in the published literature. The equation ultimately derived in this work not only can accurately describe the properties of the current dataset but also is consistent with the limited and dissociated information available in the literature regarding certain parameters such as intrinsic yield strength of pure hexagonal close-packed alpha titanium. In addition, this equation suggests new interesting opportunities for controlling yield strength by controlling the relative intrinsic strengths of the two phases through solid solution strengthening.

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Metadaten
Titel
A Constitutive Equation Relating Composition and Microstructure to Properties in Ti-6Al-4V: As Derived Using a Novel Integrated Computational Approach
verfasst von
Iman Ghamarian
Peyman Samimi
Vikas Dixit
Peter C. Collins
Publikationsdatum
01.11.2015
Verlag
Springer US
Erschienen in
Metallurgical and Materials Transactions A / Ausgabe 11/2015
Print ISSN: 1073-5623
Elektronische ISSN: 1543-1940
DOI
https://doi.org/10.1007/s11661-015-3072-4

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