Формирование мелкозернистой структуры в титановых сплавах при горячей деформации в условиях одно- и двухкомпонентного нагружения

• Автор: Нуриева, Светлана Камильевна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2007
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 136 с. : ил.

Глава 1. Методы подготовки мелкозернистой структуры в полуфабрикатах из титановых сплавов (Обзор литературы)

1.1. Термическая и термоциклическая обработка титановых сплавов

1.2. Деформационная обработка титановых сплавов

1.2.1. Механизмы формирования мелкозернистой структуры в титановых сплавах при горячей деформации
1.3. Влияние исходной дисперсности пластинчатой микроструктуры на трансформацию структуры
1.4. Формирование мелкозернистой структуры в титановых сплавах при различных видах деформации

1.5. Влияние напряженного состояния на механические свойства и структуру металлов

1.6. Постановка задачи исследования

Глава 2. Материалы и методы исследования

2.1. Выбор материалов и их химический состав

2.2. Экспериментальные методики

Глава 3. Влияние траектории деформации на механическое поведение
и микроструктурные изменения при горячей деформации титанового сплава ВТ9
3.1. Влияние одно- и двухкомпонентного вида нагружения на трансформацию пластинчатой микроструктуры титанового сплава ВТ9
3.2. Зависимость механического поведения и эволюции пластинчатой микроструктуры сплава ВТ9 от соотношения осевой и сдвиговой компонент горячей деформации
3.3. Схема влияния двухкомпонентного нагружения на процесс трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную
Глава 4. Микроструктурные изменения в титановом сплаве ВТ9 при горячей деформации одноосным сжатием в зависимости от показателя напряженного состояния
Глава 5. Получение мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках типа “вал” и ’’шайба” в условиях двухкомпонентного нагружения
5.1. Основные принципы получения мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках из двухфазных титановых сплавов
5.2. Опытный технологический процесс получения мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках методом горячего деформирования в условиях двухкомпонентного нагружения
5.3. Оценка эффективности метода получения мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках из двухфазных титановых сплавов методом
двухкомпонентного нагружения
Выводы
Список литературы

Развитие современного производства требует разработки новых экономичных ресурсосберегающих методов получения крупногабаритных полуфабрикатов с однородной мелкозернистой структурой. Особенно остро стоит эта проблема при обработке труднодеформируемых титановых сплавов. Деформация титановых сплавов проводится в двухфазной (а+Д)-области, так как только при такой обработке удается достигнуть мелкозернистого состояния, необходимого для обеспечения требуемого комплекса механических свойств. Формирование мелкозернистой структуры полуфабрикатов зависит от термомеханических параметров обработки - температуры, скорости и степени деформации. В крупногабаритных заготовках трудно обеспечить равномерное распределение этих параметров в объеме, что приводит к неоднородности макро- и микроструктуры. Одним из важных, но малоизученных факторов, влияющим на формирование структуры, является напряженно-деформированное состояние в объеме деформируемой заготовки.
Разработка эффективных методов получения мелкозернистой структуры в промышленных титановых сплавах связана с необходимостью изучения влияния параметров напряженно-деформированного состояния в заготовке на трансформацию крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную.
В этой связи, актуальным представляется рассмотрение влияния параметров напряженно-деформированного состояния: траектории деформации и показателя напряженного состояния на микроструктурные изменения при горячей деформации типичных двухфазных титановых сплавов.
Цель работы: Установить связь между параметрами напряженно-деформированного состояния и микроструктурными изменениями при горячей деформации титановых сплавов и разработать на этой основе опытный технологический процесс получения крупногабаритных цилиндрических заготовок с однородной мелкозернистой структурой.

мм/мин.; Г0з=0,24 мм/мин., соответственно для образцов высотой И0й Ыг, Лоз-Деформирование останавливали при значениях относительной деформации £1=20% (е,=1п(/го//г4)=0,22); £-2=50% (е2=0,69); £3=70% (е3=1,20) для всех размеров образцов.
Построение диаграмм «истинное напряжение течения (о;) - истинная деформация (е,)» для одноосного растяжения, осадки, кручения, растяжения с одновременным кручением проводили по следующим методикам [118,123]:
а) При испытании образцов на растяжение осуществляли запись усилие Р -перемещение подвижной траверсы машины А/ (абсолютное удлинение).
Напряжения, получаемые путем деления нагрузки в каждый момент деформации на площадь поперечного сечения образца в этот момент, называют истинным и обозначаются символом о;
Текущее значение Р, берут из диаграммы Р, -А/, а текущее значение Р, вычисляли исходя из закона сохранения объема:
Г,-**}, (2
/0 + А1
где То-начальная площадь сечения образца, м2;
^-текущая площадь сечения образца, м2;
/0-начальная длина образца, м;
текущая длина образца, м;
А/-удлинение образца, м.
Тогда истинное напряжение о;- определяется по формуле:
раСТ=ДЧ (2.2)
' <4,
При проведении испытаний на растяжение, пластичность оценивается удлинением 8 (условная деформация), или ее еще называют инженерной деформацией:
<5 = /'у/о=^/-100%, (2.3)
Ч) *0