Структурные и фазовые превращения в (α+β)-титановых сплавах переходного класса при термическом и деформационном воздействии

• Автор: Нарыгина, Ирина Вячеславовна
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 184 с. : ил.

1.1. Краткая характеристика артитановых сплавов

переходного класса

1.2. Роль процессов рекристаллизации в формировании структуры и свойств в ходе горячей деформации и последующей высокотемпературной обработки

полуфабрикатов из титановых сплавов переходного класса

1.3. Влияние холодной пластической деформации на структурные и фазовые превращения в титановых сплавах переходного класса
1.4. Закономерности выделения вторых фаз в аРтитановых сплавах переходного класса при упрочняющей термической обработке

1.5. Постановка задачи исследования

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДИКИ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Исследуемые сплавы

2.2. Используемые методики исследования

ГЛАВА 3. ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ В ГОРЯЧЕДЕФОРМИРОВАННЫХ ПОЛУФАБРИКАТАХ ИЗ СПЛАВОВ ТЫ0У2РеЗА1, УБТ, ВТ ПРИ ВЫСОКОТЕМПЕРАТУРНОЙ ОБРАБОТКЕ
3.1. Влияние температурновременных параметров высокотемпе ратурной постдеформационной выдержки на формирование зеренной структуры в горячедеформированных полуфабрикатах из сплава ТЫ0У2РеЗА1
3.2. Влияние условий получения деформированного полуфабриката из сплава ВТ на протекание структурных и фазовых превращений при высокотемпературной обработке
3.3. Влияние температурноскоростных параметров
высокотемпературной обработки на структурные и фазовые превращения в высоколегированном титановом сплаве УБТ
3.4. Выводы
ГЛАВА 4. ФАЗОВЫЕ И СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ ПРИ ХОЛОДНОЙ ДЕФОРМАЦИИ И ПОСЛЕДУЮЩЕМ НЕПРЕРЫВНОМ НАГРЕВЕ В ВЫСОКОПРОЧНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ ВТ и ТМ0У2РеЗА1
4.1. Структурные и фазовые превращения при холодной деформации в высокопрочных титановых сплавах ВТ и ТЫ0У2РеЗА1
4.2. Распад метастабильных фаз в ходе нагрева закаленных и деформированных сплавов ВТ и У2Ее3 А1
4.3. Выводы
ГЛАВА 5. СТРУКТУРНЫЕ И ФАЗОВЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В арТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ ПЕРЕХОДНОГО КЛАССА ВТ И Т1У2ЕеЗА1 ПРИ СТАРЕНИИ
5.1. Формирование структуры и свойств при старении в сплаве ВТ, подвергнутом закалке и холодной пластической деформации
5.2. Структурные и фазовые превращения в сплаве
ТьУ2Ее3А1 при двойном старении
5.3. Структурные и фазовые превращения в сплаве ВТ при двойном старении
5.4. Выводы
ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
Приложение
ВВЕДЕНИЕ


Процесс формирования зеренной структуры можно прервать на любой из стадий, начав охлаждение ниже Тп. Кроме того, если желаемая зеренная структура, полуфабриката не достигнута в ходе горячей деформации, то возможно последующее применение рекристаллизационного отжига, при котором будут реализоваться процессы статической рекристаллизации. В связи с тем, что в крупной заготовке распределение деформаций крайне неравномерно, то и развитие рекристаллизационных процессов различно и гистограмма распределения формирующихся зерен крайне, размыта. Исследованию протекания процессов рекристаллизации при горячей деформации и последующей термической обработке в титановых сплавах переходного класса с целью получения благоприятного структурного состояния сплава посвящено множество работ , ,,, . Например авторами работы в ходе исследования получена типичная диаграмма структурного состояния ДЦС фазы деформированного титанового сплава ВТ рис. На диаграмме в координатах температура деформации скорость деформации линией отмечена температурноскоростная граница начала динамической рекристаллизации, положение которой отражает известную тенденцию при увеличении температуры и снижении скорости деформации левее и выше линии склонность к динамической рекристаллизации увеличивается. При деформировании по режимам, описываемым точками на диаграмме структурного состояния, расположенными правее линии , рекристаллизация не успевает начаться, субзеренная структура очень несовершенна и высока плотность нерегулярных дислокаций. Чем выше запасенная в результате деформации энергия, т. Рис. Область интенсивной рекристаллизации, развиваемой при охлаждении после деформации, расположена правее и выше линии СС. После деформации по режимам, соответствующим этой области, металл имеет частично или полностью рекристаллизованную структуру. Рекристаллизованные зерна, возникшие при охлаждении после деформации, всегда совершеннее и крупнее динамически рекристаллизованных зерен, но начинают формироваться и расти так же, как и последние, на границах деформированных зерен и располагаются в приграничных объемах в один слой. Новые зерна непрерывно растут до соприкосновения с зернами, растущими от противолежащей границы исходного зерна. В момент их соприкосновения достигается полная рекристаллизация. Далее происходит собирательный рост зерен , . Диаграмма ДДС для сплава ТУ2РеЗА1 для исходной двухфазной структуры равноосные Рзерна с дисперсными апластинами в теле приводится авторами работы рис. В температурном интервале 0. С и скоростях деформации 2 с1 проявляется сверхпластичность сплава, обусловленная зернограничным проскальзыванием с формированием мелкозернистой структуры рис. С. Свыше Тпп при тех же скоростях деформации в деформированном полуфабрикате наблюдается формирование крупнозернистой структуры с формированием в теле 3зерен субзеренной структуры рис. А и локализации деформации но сечению полуфабриката рис. В, не приводя к протеканию процессов рекристаллизации. Рис. К сожалению, ДСС не учитывает степень предшествующей деформации, что несколько снижает ее применимость в практике. Фактически ею можно пользоваться только при достаточно больших степенях деформации, что и реализуется в стандартных технологических процессах, но не может быть использовано при малых обжатиях . В работах , было показано, что для получения оптимальных свойств на сплавах переходного класса подвергнутых упрочняющей термообработке основным требованием является получение полигонизируемой структуры после горячей деформации, этот процесс впоследствии был назван структурным упрочнением. В пол и тонизированном образце, где прошел процесс фрагментации субзерен, по границам и субграницам в первую очередь выделяется афаза простого строения, позволяющая повысить пластические характеристики и снизить скорость роста трещины, а вовторую мелкозернистая афаза сложного строения в объеме зерна, повышающая прочность рис. Ф,Ь 6,,кгскмг
Рис. Влияние структуры 3твердого раствора на механические свойства высокопрочных титановых сплавов после старения при 0.