Роль алюминидов и силицидов в формировании структуры и свойств жаропрочных сплавов титана

• Автор: Попова, Мария Артемьевна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 132 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ФОРМИРОВАНИЕ ФАЗОВОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ В

ЖАРОПРОЧНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ (аналитический обзор)

1Л. Краткая характеристика жаропрочных сплавов титана

1.2. Принципы легирования жаропрочных титановых сплавов

1.3. Выделение сидицидных и алюминидных частиц в титановых

сплавах

1.4. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Материалы исследования

2.2. Термическая обработка сплавов
2.3. Методика исследований
ГЛАВА 3. ПРОЦЕССЫ СТАРЕНИЯ В СПЛАВЕ
П-8,ЗА1-2,2Хг-2,1Мо-0,281-0,15Ге (сплав 2)
3.1. Влияние параметров высокотемпературной обработки на
формирование структуры и свойств в опытном сплаве П-8,ЗА1-2,2гг-2,1Мо-0,281-0,15Ее
3.2. Влияние непрерывного нагрева на процессы распада в сплаве
П-8,ЗА1-2,2гг-2,1Мо-0,281-0,15Ее
3.3. Влияние режимов старения на формирование структуры, фазового
состава и свойств в сплаве П-8,ЗА1-2,22г-2,1Мо-0,281-0,15Ге
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ВЛИЯНИЕ ВРЕМЕНИ ВЫДЕРЖКИ В (3-ОБЛАСТИ НА
ПРОЦЕССЫ ВЫДЕЛЕНИЯ ИНТЕРМЕТАЛЛИДНЫХ ФАЗ
4.1. Влияние температурно-временных параметров высокотемпературной
обработки на формирование структуры жаропрочных титановых сплавов
4.2. Результаты дифференциальной сканирующей калориметрии
4.3. Результаты механических испытаний

4.4. Выводы
ГЛАВА 5. ПРОЦЕССЫ ВЫДЕЛЕНИЯ СИЛИЦИДОВ И АЛЮМИНИДОВ В СПЛАВАХ ТИПА ВТ 18У
5.1. Структурные и фазовые превращения в сплаве ВТ 18У при высокотемпературной обработке
5.2. Влияние режимов старения на формирование структуры, фазового состава и свойств в сплаве ВТ 18У
5.3. Процессы глобуляризации Р - фазы
5.4 Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК

ВВЕДЕНИЕ
Титановые сплавы благодаря своим высоким характеристикам удельной прочности, удельной жаропрочности и коррозионной стойкости находят все большее использование в изделиях и конструкциях, применяемых в авиакосмической промышленности. При этом повышающиеся требования конструкторов к свойствам материалов обусловливают необходимость проведения исследований по созданию новых сплавов и режимов их обработки, которые способны обеспечить требуемый комплекс физикомеханических свойств в изделиях новой техники.
В частности, использование жаропрочных титановых сплавов в особо ответственных деталях газотурбинных двигателей авиационной техники (дисков, лопаток, деталей компрессора и пр.), работающих при повышенных температурах 550...600 °С, приводит к строгой необходимости выполнения главного критерия качества полуфабрикатов - проработке их структуры, лишь при строгой регламентации которой возможно получение повышенного комплекса механических свойств. Поэтому полный цикл термической обработки изделий должен быть основан на глубоком понимании процессов структурообразования, протекающих на каждом отдельном его этапе.
На сегодняшний день общепринято, что повышенные жаропрочные
свойства достигаются у титановых сплавов с пластинчатой структурой,
созданной обработкой в высокотемпературной Р-области. Обычно при
назначении режимов термической обработки наибольшее внимание
уделяется основным фазам а и р, их количественному соотношению и
морфологии, в то время как в процессе охлаждения из р-области и при
последующих циклах термической обработки в сплавах возможны выделения
различных третьих фаз - алюминидов и силицидов, от характера
распределения которых, их типа и количества могут существенно меняться
свойства материала. В последнем случае необходимо учитывать возможное
влияние на процесс выделения одной из интерметаллидных фаз выделение

1.4. Постановка задачи исследования
Таким образом, анализ литературы позволил показать, что наиболее высокие жаропрочные свойства формируются в псевдо а-сплавах с пластинчатой структурой, которая содержит элементы корзиночного плетения. В то же время подобная структура обладает относительно низкими пластическими свойствами и характеристиками усталости. При этом недостаточно изучено влияние выделения интерметаллидных частиц -силицидов и алюминидов на формирование структуры и свойств сплавов, особенно при условии возможности одновременного выделения обоих типов интерметаллидов. В этой связи в настоящей диссертационной работе были поставлены и решены следующие задачи:
1. Исследовать процессы старения в сплавах с повышенным содержанием алюминия (7...8%) и определить типы выделяющихся частиц и их роль в формировании свойств.
2. Оценить влияние неоднородности состава сплавов с пластинчатой структурой на процессы распада метастабильных фаз.
3. На примере промышленного псевдо а-титанового сплава рассмотреть различные режимы обработки для формирования повышенного комплекса служебных свойств.