Структурные изменения в ходе большой пластической деформации и развитие методов получения ультрамелкозернистой структуры в полуфабрикатах из сплавов на основе титана

• Автор: Жеребцов, Сергей Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Белгород
• Количество страниц: 315 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
Введение
Глава 1. Методы и условия формирования ультрамелкозернистой структуры в металлах и сплавах

1.1 Методы получения объемных заготовок с ультрамелкозернистой структурой

1.2 Эволюция микроструктуры и механическое поведение металлических материалов

в ходе большой пластической деформации

1.3 Влияние температуры на структурные изменения и механическое поведение металлов и сплавов в ходе деформации
1.4 Соотношение между напряжением течения на установившейся стадии и размером формирующихся зерен/субзерен в титане и зерен фаз в двухфазных титановых сплавах

1.5 Выводы по Г лаве

Глава 2. Эволюция микроструктуры и механическое поведение технически чистого титана в ходе большой пластической деформации

2.1 Особенности структурных изменений титана при большой и интенсивной деформации

2.2 Эволюция микроструктуры титана в ходе одноосной осадки в области горячей и теплой деформации (750 и 400°С)
2.3 Формирование границ деформационного происхождения и изменение разориентировки субграниц, границ зерен и двойников в титане в ходе деформации
при 400°С
2.4 Эволюция зеренной и субзеренной структуры титана в ходе прокатки при 20°С
2.5 Факторы, влияющие на интенсивность двойникования и кинетику измельчения структуры в ходе большой пластической деформации
2.5.1 Размер зерен
2.5.2 Химический состав
2.5.3. Температура
2.5.3.1 Микроструктурные изменения в ходе деформации при -196°С
2.13.2 Характеристика двойникования
2.5.3.3 Эволюция текстуры
2.5.3.4 Механические свойства
2.5.3.5. Зависимость механизмов формирования структуры титана от температуры деформации
2.5.4. Маршрут деформации

2.6 Влияние способа нагружения на эволюцию микроструктуры титана в ходе большой деформации
2.6.1 Гидростатическая экструзия при 20, 350 и 450°С
2.6.2 Винтовая экструзия
2.6.3 «abc» деформация
2.7 Выводы по Главе
Глава 3. Эволюция микроструктуры и механическое поведение двухфазного титанового сплава ВТ6 мартенситного класса в ходе большой пластической деформации
3.1 Сфероидизация пластинчатой а/(3 структуры сплава ВТ6 в ходе деформации при температурах 600 и 800°С
3.1.1. Эволюция микроструктуры в ходе деформации
3.1.2. Кинетика динамической сфероидизации
3.1.3. Роль рекристаллизации в процессе деления пластин
3.2 Влияние энергии межфазных а/p границ на глобуляризацию пластинчатой структуры в титановых сплавах
3.2.1. Энергия а/р границ в двухфазных титановых сплавах
3.2.2. Изменение энергии межфазной границы в ходе деформации
3.2.3. Энергия некогерентной межфазной границы
3.3 Статическая сфероидизация микроструктуры деформированного сплава ВТ6 в ходе отжига при 600 и 800°С
3.3.1. Эволюция микроструктуры деформированных образцов в ходе отжига
3.3.2. Кинетика статической сфероидизации
3.3.3. Деление альфа пластин по механизму образования и роста канавок
3.3.4. Статическая сфероидизация по механизму «растворение-осаждение»
3.4 Влияние исходного состояния на кинетику формирования ультрамелкозернистой структуры в титановом сплаве ВТ6
3.5 Влияние способа нагружения на формирование ультрамелкозернистой структуры
в титановом сплаве ВТ6
3.5.1. Гидростатическая экструзия
3.5.2. «abc» деформация
3.5.3. Равноканальное угловое прессование
3.5.4. Ротационная ковка
3.6 Выводы по Главе
Глава 4. Эволюция микроструктуры сплавов переходного класса ВТ22 и ВТ30 в ходе

деформации при 800 и 600°С
4.1 Эволюция микроструктуры сплава ВТ22 в ходе деформации при 600 и 800°С
4.1.1 Исходная микроструктура
4.1.2 Эволюция микроструктуры
4.1.3 Эволюция межзеренных и межфазных границ
4.1.4 Деформационное поведение и кинетика эволюции микроструктуры
4.1.5 Формирование ультрамелкозернистой структуры в сплаве ВТ22
4.2 Эволюция структуры и механическое поведение сплава ВТЗО в ходе деформации
при 550 и 600°С
4.3 Выводы по Главе
Глава 5. Разработка режимов получения полуфабрикатов и изделий из ультрамелкозернистых титана и титановых сплавов
5.1 Кинетика формирования ультрамелкозернистой структуры в титановых сплавах в
ходе деформации
5.2. Разработка и обоснование режимов деформационно-термической обработки сплава ВТ 1-0 методом листовой прокатки для получения высокопрочных листов с ультрамелкозернистой структурой
5.3 Разработка и обоснование режимов комбинированной обработки для получения листовых полуфабрикатов из объемных заготовок титана ВТ 1-0
4 ультрамелкозернистой структурой
5.4. Разработка и обоснование режимов деформационной обработки сплава ВТ1-0 методом комбинированной прокатки для получения прутков с ультрамелкозернистой структурой
5.5. Разработка и обоснование режимов всесторонней изотермической деформации сплава ВТ6 для получения объемных заготовок с ультрамелкозернистой структурой
5.5.1 Влияние химического состава
5.5.2 Влияние исходной микроструктуры
5.6 Разработка и обоснование режимов прокатки для получения листов и прутков сплава ВТ6 с ультрамелкозернистой структурой
5.7 Выводы по Г лаве
Глава 6. Механические и технологические свойства титана и титановых сплавов в ультрамелкозернистом состоянии, полученном большой пластической деформацией
6.1 Влияние размера зерен на механические свойства металлов и сплавов
ч 6.2 Методика исследования механических свойств
6.2.1 Изготовление массивных образцов с УМЗ структурой

Температура деформации,°С
Температура деформации,°С

Рисунок 1.9 - Зависимость размера зерен от температуры деформации в титане (а) и сплавах ВТ6 и ВТЗО (б).
то 1000

то І
ВТ6
О ВТЗО

Ъ]0,91
СР5 1
\] 0,94
Размер зерен (субзерен), мкм
0,1 1 10 Размер частиц фаз, мкм
Рисунок 1.10 - Соотношение между напряжением течения и размером
формирующихся зерен (Б) и субзерен (ф в титане (а) и глобулярных частиц фаз в сплавах ВТ6 и ВТЗО (б)
В двухфазных сплавах ВТ6 и ВТЗО, так же, как и в случае титана, снижение температуры деформации ведет к уменьшению размера зерен, соответственно до 0,1 мкм при 450°С и 0,3 мкм при 550°С (рис. 1.8в,г и 1.96). Кривые ст-б для всех случаев имеют пик напряжения с последующим разупрочнением и переходом к установившейся стадии течения (рис. 1.10в,г). При уменьшении температуры деформации до 450°С для сплава ВТ6 и 550°С для ВТЗО разупрочнение сменяется повторным упрочнением. После деформации