Металловедческие основы, разработка и освоение промышленных технологий изготовления высокоресурсных деталей крепления из высокопрочных титановых сплавов

• Автор: Володин, Вячеслав Анатольевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Докторская
• Год защиты: 2001
• Место защиты: Нижний Новгород
• Количество страниц: 275 с. : ил

ОГЛАВЛЕНИЕ
Введение

Глава. Обоснование принципов легирования выбора титановых

сплавов для высокопрочных деталей крепления

1.1. Требования, предъявляемые к деталям крепления II

1.2. Структурная диаграмма титановых сплавов

1.3. Прочностная диаграмма титановых сплавов

1.4. Принципы легирования выбора титановых сплавов для высокопрочных деталей крепления.

1.5. О целесообразности легирования титановых сплавов железом.

1.6. О возможности замены ванадия и молибдена железом в сплаве

Выводы по главе I

Глава II. Металловедческие основы технологии производства деталей
крепления из сплава ВТ.
2.1 Обобщение закономерностей влияния термической обработки и
пластической деформации на структуру и свойства сплава ВТ .
2.2. Особенности пластической деформации сплава ВТ .
2.3. Общие технологические схемы производства деталей крепления
из титановых сплавов.
2.4. Технология изготовления болтов с горячей высадкой головок.
2.5. Технология изготовления болтов с холодной высадкой головки.
2.6. Технология изготовления анкерных гаек из сплава ВТ ИЗ
Выводы по главе II.
Глава III. Водородная технология производства титановых деталей
крепления
3.1. Общие положения водородной технологии титановых сплавов.
3.2. Влияние водорода на структуру сплава ВТ
3.3. Влияние водорода на механические свойства сплава ВТ в
отожженном состоянии
3.4. Влияние водорода на механические свойства сплава ВТ в
закаленном состоянии
3.5. Влияние водорода на механические свойства сплава ВТ после
упрочняющей термической обработки.
3.6. Влияние водорода на высадку болтов из сплава ВТ при
повышенных температурах.
3.7. Промышленное опробование высадки болтов из сплава ВТ ,
легированного водородом при пониженных температурах
3.8. О возможности замены теплой высадки на холодную при
производстве болтов большего диаметра с использованием обратимого легирования сплава ВТ водородом
3.9. Влияние водорода на способность пссвдо рсплавов к глубокой
вытяжки.
3 Влияние обратимого легирования водородом на статическую прочность болтов из сплава ВТ после различной термической обработки.
3 О механизмах благоприятного влияния водорода на
деформируемость титановых сплавов.
Выводы по главе III.
Глава IV. Обоснование технологии изготовления деталей крепления с
использованием НТМО.
4.1. Влияние температуры старения при НТМО на свойства болтов
из сплава ВТ .
4.2. Технологическая пластичность сплава ВТ после закалки и сопротивление срезу после обработки по различным режимам.
4.3. Прочность, статическая выносливость и термическая стабильность свойств болтов, изготовленных с применением НТМО из сплава ВТ холодным пластическим деформированием
4.4. Обоснование технологии производства деталей крепления из сплава ВТ с применением НТМО
Выводы по главе IV
Глава V. Обоснование оптимального варианта серийного производства
деталей крепления из сплава ВТ
5.1. Оценка вязкости разрушения деталей крепления
5.2. Оценка качества деталей крепления.
5.3. Автоматизированная система гибкого производственного проектирования детатей крепления.
5.4. Выбор оптимального варианта серийного производства крепежных деталей из сплава ВТ.
5.5. Заключение, практическое значение работы
Выводы по главе V.
Общие выводы
Библиографический список
VI. Приложение. Акты внедрения и использования результатов работы
ВВЕДЕНИЕ
Актуальность


В соотношении Розенберга эта единица учитывается в правой части неравенства 9. А1 БпЗ гг6 0 С 2 К 1. Нам не удалось найти опубликованных данных по влиянию кремния на условия образования фазы а2, так что для решения этого вопроса нужны дополнительные исследования. Рассмотрим теперь влияние Рстабилизаторов на условия образования фазы а2. На рис. Ть А1рстабилизатор при температурах С в богатой титаном области. Па этих сечениях содержание Рстабилизаторов выражено через эквивалент молибдена. Молибден практически не влияет на концентрации алюминия, соответствующие границам ааа2 и араРа2областсй, ниобий и железо несколько ее уменьшают, а данные по ванадию противоречивы. По И. И. Корнилову ванадий сдвигает границу араа2Р в сторону больших концентраций алюминия, а по данным работы в сторону меньших. Поскольку обычно истина лежит посередине, можно принять, что ванадий не влияет на концентрацию алюминия, свыше которой формируется а2фаза. Для остальных Рстабилизаторов нет соответствующих диаграмм состояния. В связи с вышеизложенными неопределенностями, а также учитывая погрешности экспериментального определения элементов диаграмм состояния, с достаточным для практики приближением можно принять, что уравнение 1. Рсплавов. На изотермических сечениях при температурах С области с а2 и без нее соответствуют 8 по массе А1, а не 9, как это следует из уравнения 1. Это расхождение, несомненно, связано с тем, что диаграммы состояния отражают условия равновесия, достигаемые лишь при очень больших выдержках или при очень медленном охлаждении, а уравнение 1. С понижением температуры граница, определяющая появление а2фазы в тройных системах смещается к меньшим концентрациям алюминия. Однако, учитывая медленное установление равновесий ниже С, предельную концентрацию эквивалента по алюминию, равную 9 А1, свыше которой выделяется значительное количество а2фазы, следует считать оправданной. Рис. Изотермические сечения диаграмм состояния ТьА1рстабилизатор 1 Т1А1Мо, 0С 7, 2 Т1А1ЫЬ, 0С 3 ТьА1Ре, 0С, 4 ТьА1У, 0С , . Титановые сплавы часто легируют астабилизаторами, рсгабилизаторами и нейтральными упрочнителями одновременно. Поскольку целесообразно сопоставлять титановые сплавы на диаграмме в координатах эквивалент молибдена эквивалент алюминия. Такую диаграмму можно назвать структурной ,. Структурные диаграммы давно уже используются в металловедении. Так, в частности, многокомпонентные хромоникелевые стали описывают структурными диаграммами в координатах эквивалент хрома эквивалент никеля . Заметим, что попытка построения структурной диаграммы для титановых сплавов была предпринята Б. А. Колачевым и В. А. Ливановым еще в году , но эти идеи не получили продолжения. Структурные диаграммы многокомпонентных сталей строят для определенного состояния отожженного или нормализованного. Для титановых сплавов целесообразно рассмотреть структурную диаграмму для закаленного состояния, поскольку их классификацию привязывают ко второй критической концентрации, которая определяется в экспериментах по закалке. Для построения структурной диаграммы титановых сплавов в закаленном состоянии в координатах эквивалент алюминия эквивалент молибдена необходимо знать, каким образом элементы, эквивалентные алюминию, влияют на критические концентрации. Теоретические основы таких диаграмм изложены в монографиях 9,. Влияние алюминия на вторую критическую концентрацию Скр, свыше которой подавляется мартенситное превращение, для сплавов систем Т1СгА1 и Ть УА1 приведено в таблице 1. С увеличением содержания алюминия критическая концентрация сначала немного увеличивается, а затем уменьшается. Если концентрацию хрома и ванадия выразить через эквивалент молибдена, то значения Скр для этих двух систем оказываются весьма близкими. Заключение о некотором Рстабилизирующем действии алюминия подтверждается и другими экспериментальными данными. В работе было обнаружено, что увеличение содержания алюминия в сплавах системы ТЗУА приводит к уменьшению той концентрации ванадия, при которой амартенсит сменяется амартенситом .