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07.11.2019 Open Access

Microstructure and Mechanical Properties of Ti-Nb Alloys Prepared by Mechanical Alloying and Spark Plasma Sintering

Zeitschrift:
Journal of Materials Engineering and Performance
Wichtige Hinweise
This article is an invited submission to JMEP selected from presentations at The XXII Physical Metallurgy and Materials Science Conference: Advanced Materials and Technologies (AMT 2019) held on June 9-12, 2019, in Bukowina Tatrzańska, Poland, and has been expanded from the original presentation.

Publisher's Note

Springer Nature remains neutral with regard to jurisdictional claims in published maps and institutional affiliations.

Abstract

The effect of Nb content on microstructure, mechanical properties and superelasticity was studied in Ti-Nb alloys fabricated by powder metallurgy route using mechanical alloying and spark plasma sintering. In the microstructure of the as-sintered materials, undissolved Nb particles as well as precipitations of α-phase at grain boundaries of β-grains were observed. In order to improve the homogeneity of the materials, additional heat treatment at 1250 °C for 24 h was performed. As a result, Nb particles were dissolved in the matrix and the amount of α-phase was reduced to 0.5 vol.%. Yield strength of the as-sintered alloys decreased with Nb content from 949 MPa for Ti-14Nb to 656 MPa for Ti-26Nb, as a result of the decreasing amount of α-phase precipitations. Heat treatment did not have a significant effect on mechanical properties of the alloys. A maximum recoverable strain of 3% was obtained for heat-treated Ti-14Nb, for which As and Af temperatures were − 12.4 and 2.2 °C, respectively.

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