Формирование структуры, текстуры и свойств при прокатке высоколегированных титановых сплавов на основе β-фазы и интерметаллида Ti2AlNb

• Автор: Водолазский, Федор Валерьевич
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2010
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 133 с. : ил.

СОДЕРЖАНИЕ
ВВЕДЕНИЕ.

1. АНАЛИТИЧЕСКИЙ ОБЗОР.

1.1 Характерные особенности высокопрочных псевдо рсплавов

1.2 Особенности рекристаллизации титановых сплавов.

1.3 Текстура высоколегированных титановых сплавов.

1.4 Роль пластической деформации в процессах упрочнения высокопрочных титановых сплавов.

1.4.1 Формирование структуры и свойств при пластической деформации титановых сплавов

1.4.2 Влияние пластической деформации на процессы распада и структурные превращения при нагреве.
1.4.3 Роль процессов рекристаллизации после пластической деформации в формировании структуры и свойств.

1.5 Общие сведения об интерметаллидах.

1.5.1 Упорядоченные фазы системы ТГАПЧЬ
1.5.2 Сплавы на основе Офазы
1.6 Постановка задачи исследования
2. Материал и методики исследований.
2.1 Исследуемые сплавы
2.2. Термомеханическая обработка сплава ВТИ4.
2.3. Термическая обработка сплава ТС6.
2.4. Методики исследований
3. ИССЛЕДОВАНИЕ ТЕХНОЛОГИИ ПРОИЗВОДСТВА ЛИСТОВЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ СПЛАВА ТС6
3.1 Анализ структуры и механических свойств листа полученной по промышленной технологии.
3.2 Анализ структуры горячекатаного подката.
3.3 Определение влияния различных факторов на процессы рекристаллизации горячекатаного подката.
3.3.1 Влияние температуры и времени отжига.
3.3.2 Влияние деформации.
3.3.3 Влияние дробности деформации.
3.3.4 Влияние температуры отжига на зеренную структуру полуфабрикатов, подвергнутых прокатке с повышенной дробностью
3.4 Структура и свойства тонкого листа
3.5 Анализ полученных результатов.
4. РАЗРАБОТКА И АПРОБАЦИЯ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКОГО ЛИСТА ИЗ СПЛАВА ТС6.
4.1 Изучение структуры исходного горячекатаного подката толщиной мм.
4.2 ДОЭ исследование листов толщиной мм.
4.3 Сравнительный анализ микроструктуры и текстуры подкатов толщиной и мм.
4.4 Структура и свойства тонких листов
5. Получение фольги из труднодеформируемого интерметалл и дного сплава ВТИ4.
5.1 Исследование состояния листов после горячей прокатки
5.2 Исследование структуры полуфабрикатов после отжига и второй холодной прокатки.
5.4 Совершенствование технологии получения фольги из сплава ВТИ4
5.4 Анализ полученных результатов
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ


Как правило, энергия зарождения и роста новых зерен уменьшается с увеличением степени деформации до некоторых предельных значений, а температура начала рекристаллизации и скорости зарождения существенно зависят от степени деформации [9, ]. Повышение температуры деформации приводит прежде всего к уменьшению запасенной при деформации энергии, что понижает движущую силу рекристаллизации. Дислокационная структура деформированных областей, образующаяся во время горячей деформации, представляет собой полигональную структуру, степень совершенства которой повышается с ростом ЭДУ и ТЛСф (при условии, что не начинается рекристаллизация). Образовавшаяся полигональная структура стабильна динамически, но не статически, т. В материалах с высокой ЭДУ может образоваться структура с необычайно высокой устойчивостью к последующим нагревам. В такой структуре развивается рекристаллизация in situ. При росте субзерен в структуре после рекристаллизации in situ не должно происходить накопление разориентировок, г. Исходная ориентировка зерен также влияет на протекание рекристаллизации, гак на ОЦК монокристаллах получено, что если ориентировка исходного монокристалла соответствует основному компоненту текстуры деформации, то наблюдается равномерное распределение дислокаций. Рекристаллизация в такой структуре не происходит, а разупрочнение достигается путем аннигиляции дислокаций []. В поликристаллических ОЦК металлах, отдельные ориентировки, в которых не происходит накопление внутренней энергии, более устойчивы к рекристаллизации, чем другие, рис. Рис. При горячей деформации сляба, структура которого состоит из крупных, достигающих несколько миллиметров Р-зерен, кристаллиты деформируются неоднородно. В результате неоднородного скольжения, сопровождающегося поворотом и изгибом отдельных частей кристалла, изменяется форма зерен и они вытягиваются в направлении прокатки. При горячей прокатке в р-области в некоторых зернах, плоскости скольжения которых благоприятно расположены к действующим напряжениям, течение материала происходит таким образом, что деформация не сопровождается значительными поворотами и изгибом, а происходит ламинарное течение материала. Известно, что обязательным условием зародышеобразования является наличие изогнутых областей кристаллической решетки, обеспечивающих избыток дислокаций одного знака []. Избытком дислокаций в свою очередь определяется угол разориентировки соседних блоков [8]. Если при деформации происходит однородное ламинарное течение или чистый сдвиг, то при последующем нагреве рекристаллизация не протекает []. Динамическая полигонизация практически всегда имеет место при горячей деформации, дальнейшие структурные изменения посредством статической полигонизации достаточно малы. Однако некоторая дальнейшая полигонизация, включающая дислокационную перестройку и рост субзерен, а также последовательное разупрочнение, имеет место обычно с кинетикой, подобной для статической полигонизации после холодной деформации [9]. Таким образом, разупрочнение за счет прохождения статической полигонизации после горячей деформации достаточно мало. Статическая рекристаллизация может идти в горячедеформированном металле при его последующем нагреве, охлаждении или выдержке при температуре деформации. Она подобна статической рекристаллизации после холодной деформации. Главное отличие в том, что меньшая, чем при холодной деформации, накопленная энергия горячей деформации влияет на кинетику рекристаллизации. Кинетика статической рекристаллизации пекле горячей деформации сильно зависит от скорости и температуры деформации, т. Зипера-Холломоиа Z. Также важно влияние степени деформации. Для материалов, разупрочняюшихся в ходе горячей деформации по механизму динамической рекристаллизации, развитие последующей статической рекристаллизации зависит от степени горячей деформации: больше она или меньше чем критическая деформация ес, требуемая для динамической рекристаллизации [9]. Изучение процессов текстурообразования имеет большое практическое значение. Это связано с тем, что образование тесктуры при получении полуфабрикатов играет определяющую роль в формировании анизотропии свойств в сплавах на основе титана [].