Разработка режимов упрочняющей обработки низколегированных двухфазных титановых сплавов

• Автор: Карабаналов, Максим Сергеевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2008
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 166 с. : ил.

ВВЕДЕНИЕ.
1. ФОРМИРОВАНИЕ ВЫСОКОПРОЧНОГО СОСТОЯНИЯ В ДВУХФАЗНЫХ СПЛАВАХ ТИТАНА С ИСПОЛЬЗОВАНИЕМ МЕТОДОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ И ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ аналитический обзор

1.1. Краткая характеристика ар титановых сплавов

1.2. Изменение структуры, фазового состава и механических свойств при термической обработке титановых сплавов

1.3. Влияние деформации на структуру и свойства титановых сплавов

1.4 Изменение текстуры в титане и его сплавах в зависимости от режима обработки.

1.4.1 Анализ образования текстуры в промышленных сплавах титана.

1.4.2 Текстуры отжига полуфабрикатов из титановых сплавов

1.5 Постановка задачи исследования

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1. Исследуемые сплавы

2.2. Термическая обработка сплава П6АЫЬ
2.3. Термическая обработка сплава Т6АУЕ1.
2.4. Методика исследований.
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ТЕРМООБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, ФАЗОВОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ В ПОЛУФАБРИКАТАХ ИЗ СПЛАВА Ть6АЫЬ.
3.1 Формирование структуры и свойств при варьировании температурноскоростных параметров обработки.
3.2 Изменение механических свойств сплава в зависимости от режима термообработки
3.3 Влияние режимов упрочняющей термической обработки на формирование структуры и свойств сплава Т6А.
3.4 Выводы
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ПАРАМЕТРОВ
ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, ФАЗОВОГО СОСТАВА И СВОЙСТВ В ПОЛУФАБРИКАТАХ ИЗ СПЛАВА ТИПА Т6АУ
4.1 Исходное состояние сплава Т6АУЕ.
4.2. Изучение влияния параметров обработки в двухфазной области на структуру сплавов.
4.2.1 Исследование процессов формирования структуры при нагреве вблизи ТШ1 в сплавах Т6АУЕП и ВТ6
4.2.2 Изучение фазового состава сплава и текстуры сплава Т6АУЕ1 при ВТМО.
4.2.3 Изучение фазового состава сплава и текстуры, закаленных образцов сплава Т6АУ ЕП в зависимости от степени горячей деформации.
4.2.4 Исследование изменений структуры сплава Т6АУ Е1 в зависимости от режимов термомеханической обработки
4.2.5 Изучение изменений фазового состава сплава Т6АУЕ1 и текстуры в зависимости от продолжительности последеформационного подогрева.
4.3 Исследования влияния холодной и теплой деформации на
фрагментацию структуры сплава Т6АУЕ1.
4.3.1 Изучение процессов проходящих при протекании холодной пластической деформации.
4.3.2 Изучение текстуры и микроструктуры формирующейся в результате холодной деформации с промежуточными отжигами
4.3.3 Изучение текстуры и микроструктуры формирующейся в результате теплой деформации
4.3.4 Изучение текстуры и микроструктуры формирующейся в результате тплой деформации с повышенными степенями обжатия.
4.3.5 Механические свойства после термической и
термомеханической обработок.
4.5 Формирование структуры сплавов при
последсформационном отжиге
4.6. Отработка рекомендуемого режима ТМО для формирования СМК структуры и высокопрочного состояния сплава
iVi
4.7 Выводы.
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
ВВЕДЕНИЕ


Эти сплавы непременно должны содержать переходные рстабилизирующие элементы в количестве, соответствующем эквиваленту 0 молибдену Можв коэффициенту Ар, которое может обеспечить содержание Рфазы и способность к термическому упрочнению, необходимые для получения заданных свойств. Сплавы аРкласса целесообразно легировать большим количеством изоморфных рстабилизаторов, чем эвтектоидообразующих, так как они обеспечивают более высокую пластичность и технологичность при одинаковой прочности, хотя эвтектоидообразующие рстабилизаторы обеспечивают более сильное растворное упрочнение. Поскольку рстабилизаторы мало растворимы в афазе и по этой причине обусловленное ими растворное упрочнение, даже если оно велико, не может быть реализовано в достаточной мере, аРсплавы непременно легируют алюминием и часто одновременно нейтральными упрочнигелями, хорошо растворяющимися в афазе и повышающими ее прочностные характеристики. Содержание алюминия в арсплавах не должно быть слишком высоким во избежание процессов упорядочения афазы с сопутствующим снижением пластичности и технологичности. Легирующие элементы должны быть сравнительно доступными и по возможности дешевыми, а также не слишком тяжелыми. Робласти представлена мартенситом аа и рфазой, независимо от того образовалась в ней или нет софаза. Р сплавы переходного класса характеризуются высокой гетерогенностью структуры, поскольку в стабильном состоянии отожженном или закаленном и состаренном содержат примерно одинаковое количество а и Рфаз. Максимальные эффекты твердорастворного упрочнения и дисперсионного твердения также приходятся на сплавы переходного класса 1 3, 7, 8, , . Эффект термического упрочнения аРсплавов усиливается с увеличением содержания рстабилизаторов изза увеличения количества зафиксированных закалкой метастабильных фаз рис. Хотя ачрсплавы в отожженном состоянии обладают высокой прочностью при температурах, близких к комнатной, их временное сопротивление разрыву с повышением температуры снижается интенсивнее, чем для псевдоасплавов, так что они оказываются менее жаропрочными. Высокие прочностные свойства арсплавов в термически упрочненном состоянии сохраняются до сравнительно небольших температур, так что дисперсионное твердение не может быть эффективно использовано для повышения жаропрочности этих сплавов 3, , . При резком охлаждении титановых сплавов с арструктурой из Робласти в зависимости от концентрации легирующего элемента могут образоваться следующие метастабильные фазы а, а. В сплавах с астабилизирующими элементами, а таюке с рстабилизаторами при относительно небольшой концентрации легирующих элементов при закалке происходит мартенситное превращение р а. Рис. Рентгенографически она выражается разрытием характерных для гексагонального гитана интерференционных линий, что связанно с возникновением внутренних напряжений в кристаллической решетке. С увеличением содержания 3стабилизирующего элемента в ряде сплавов титана при закалке возможно образование афазы, представляющий собой также пересыщенный твердый раствор на основе атитана. Рентгенограммы сплавов со структурой а фазы также характеризуются расщеплением некоторых интерференционных линий, свойственных гексагональной афазе, которое увеличивается с возрастанием концентрации легирующего элемента. Имеется сходство между аи а фазой, но афаза отличается более низкой симметрией, т. Под оптическим или электронным микроскопом афаза, как и афаза имеет типичную мартенситную игольчатую структуру . Из аьртитановых сплавов, не содержащих добавок, склонных к образованию интерметаллических соединений, сплав ТАУ ВТ6 находит широкое применение , . Он используется для получения поковок и листов, идущих на изготовление деталей, работающих при повышенных температурах. Сплав обрабатывается почти на все виды полуфабрикатов, и в отожженном состоянии он может быть подвергнут холодной деформации . С 5. Сплав марки ВТ6 аналог широко применяемого зарубежного титанового сплава П6АУ . Сплав ТАУ используется для изготовления крупногабаритных сварных и сборных конструкций летательных аппаратов, для изготовления баллонов, работающих под внутренним давлением в широком интервале температур от 6 до 0С, и целого ряда других конструктивных элементов.