Комбинированная модификация титановых сплавов с целью повышения их сопротивления усталости

• Автор: Сафин, Эдуард Вилардович
• Шифр специальности: 05.02.08
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 199 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ:
ВВЕДЕНИЕ
ГЛАВА 1. АНАЛИЗ ВЗАИМОСВЯЗИ ФИЗИКО - ХИМИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ И ИХ МИКРОСТРУКТУРЫ С СОПРОТИВЛЕНИЕМ УСТАЛОСТИ (ОБЗОР)
1.1 Анализ влияния состояния поверхности материала на сопротивление усталости лопаток компрессора ГТД
1.2 Взаимосвязь микроструктуры титановых сплавов с их свойствами
1.3 Свойства титановых сплавов с субмикрокристаллической (СМК) микроструктурой
1.4 Механизм формирования субмикрокристаллической (СМК) микроструктуры в металлических материалах при больших пластических деформациях с постепенным снижением температуры обработки
1.5 Влияние ионной имплантации на сопротивление усталости конструкционных материалов
1.6 «Эффекты дальнодействия» при ионной имплантации
1.6.1 Обзор экспериментально наблюдаемых проявлений «эффектов дальнодействия»
1.6.2 Обзор теоретических моделей, объясняющих «эффекты дальнодействия»
1.6.3 Теория диффузии имплантированной примеси по дислокациям
1.7 Анализ режимов ионного воздействия, обеспечивающих увеличение глубины модифицированного слоя на основе проявления «эффекта дальнодействия»
1.8 Основные выводы, цель и задачи исследования

ГЛАВА 2. ОПИСАНИЕ ПРИМЕНЯЕМЫХ МЕТОДИК ОБРАБОТКИ
МАТЕРИАЛОВ И МЕТОДОВ ИХ ИССЛЕДОВАНИЯ
2.1 Механические свойства, химический состав и структурно-фазовое состояние исследуемых материалов
2.2 Оборудование для ионного модифицирования
2.3 Методики и оборудование для оценки физико - химического и структурно -фазового состояния поверхностного слоя исследуемых материалов
2.3.1 Методика электронно - микроскопического исследования и идентификации картин микродифракции
2.3.2 Методика рентгеноструктурного анализа
2.3.3 Методика проведения электронной Оже - спектроскопии
2.4 Методика и оборудование для проведения испытаний на усталость
ГЛАВА 3 ИССЛЕДОВАНИЕ ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКОГО, СТРУКТУРНОФАЗОВОГО СОСТОЯНИЯ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6 В СВЯЗИ С КОМБИНИРОВАННОЙ МОДИФИКАЦИЕЙ
3.1 Влияние ионного модифицирования на изменение микротвердости
3.2 Результаты электронной Оже - спектроскопии
3.3 Электронная микроскопия поверхности титанового сплава ВТ6 с СМК микроструктурой в связи с ионным модифицированием
3.4 Рентгеноструктурный анализ титанового сплава ВТ6 в связи с ионным модифицированием поверхности
3.5 Влияние ионного модифицирования на механические свойства титанового сплава ВТ6 с различными типами микроструктур
3.6 Выводы

ГЛАВА 4. СОПРОТИВЛЕНИЕ УСТАЛОСТИ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6 В СВЯЗИ С КОМБИНИРОВАННОЙ МОДИФИКАЦИЕЙ
4.1 Определение предела выносливости титанового сплава ВТ6 в связи с
комбинированной модификацией
4.2 Фрактографический анализ усталостных изломов сплава ВТ6 в связи с комбинированной модификацией
4.3 Выводы
ГЛАВА 5 РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКИХ РЕКОМЕНДАЦИЙ ПО КОМБИНИРОВАННОЙ МОДИФИКАЦИИ СПЛАВА ВТ6 ПРИМЕНИТЕЛЬНО К ИЗГОТОВЛЕНИЮ ЛОПАТОК КОМПРЕССОРА ГТД
5.1 Технологические рекомендации по получению заготовок лопаток компрессора ГТД из титановых сплавов
5.2 Технологические рекомендации по окончательной обработке поверхности лопаток компрессора ГТД из титановых сплавов
5.3 Расчет экономической эффективности от внедрения технологии комбинированной модификации титановых сплавов применительно к рабочим лопаткам компрессора ГТД
5.4 Выводы
ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

И - пробег (нм).
Величина проецированного пробега находится из соотношения:

+ (3)

где К - коэффициент, зависящий от Распределение концентрации имплантированных ионов по глубине поверхностного слоя подчиняется закону Гаусса и описывается функцией:
где Б - доза облучения ( ион /см2);
/Ж - стандартное проецирование пробега, рассчитываемое из выражения
где X- 4Мт М2 / (М1 +М2 )2 - максимально возможная доля Еь которая может быть передана покоящемуся атому.
Следует отметить, что приведенные выражения (2-5) получены без учета распыления и структурно - фазового состояния исходной поверхности, а также структурно - фазовых изменений поверхности детали, которые также имеют место в процессе имплантации [48].
В работах [44, 49] показано, что изменяя энергию и дозу облучения ионов, можно варьировать профилем распределения имплантированных атомов по глубине поверхностного слоя от десятков до нескольких сот нм. При этом, в отличии от традиционных методов введения легирующих примесей, ИИ приводит к образованию большого количества радиационных дефектов в имплантированном слое (рис. 8).
В настоящее время известны четыре основных пути повышения прочности металлов [177]:
1) холодная деформация (наклеп);
2) сплавление с компонентами, образующими с основным металлом твердые

ЛК /К_ *0,4Х1/2,
Р 7 ?

растворы;