Влияние кремния и выделений частиц интерметаллидов на структуру и свойства жаропрочных псевдо-альфа титановых сплавов

• Автор: Трубочкин, Александр Владимирович
• Шифр специальности: 05.16.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2004
• Место защиты: Екатеринбург
• Количество страниц: 160 с. : ил.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Критерии жаропрочности титановых сплавов

1.2. Жаропрочные титановые сплавы химический состав и свойства

1.3. Структура жаропрочных титановых сплавов, влияние интерметаллидов

1.4. Постановка задачи исследования

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ

ОБРАБОТКИ И ВЛИЯНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧАСТИЦ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА

СПЛАВА ВТУ
3.1. Влияние температуры нагрева и скорости охлаждения на структуру титановых сплавов

3.2. Влияние кремния на поведение сплава ВТу при повышенных температурах нагрева

3.3. Влияние старения на поведение сплава ВГу
Выводы Ю
4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ КРЕМНИЕМ И 3 ЦИРКОНИЕМ И РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРУ СПЛАВОВ
1М И Ть8АМо1 V
4.1. Сплав 1М
4.2. Сплав ТГ8АМо1 V
Выводы
5. ОБЩИЕ ВЫВОДЫ
6. БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
7. ПРИЛОЖЕНИЕ
ВВЕДЕНИЕ


Многочисленные работы отечественных и зарубежных исследователей 8, показали, что для создания высокого сопротивления ползучести при повышенных температурах необходимо использовать в качестве основы афазу, упрочненную путем легирования твердого раствора. При этом, как следует из вышесказанного, одним из путей повышения термической стабильности является повышение температуры ар перехода за счет легирования асгабилизаторами алюминием, кислородом, углеродом, азотом. Увеличение са уменьшает возможность призматического и пирамидального скольжения и, тем самым, тормозит протекание процессов разупрочнения. Жаропрочность сплава повышают также добавки олова, циркония и галлия . Температура полиморфного превращения при легировании алюминием, галлием повышается, при легировании оловом проходит через минимум, при легировании цирконием сначала сдвигается в сторону более низких температур и снова повышается при более высоком содержании легирующего элемента. Цирконий полностью растворяется как в а так и в рфазе 8. Наиболее высокая прочность при повышенных температурах наблюдается у сплавов, содержащих алюминий за счет образования сверхструктурной фазы Т1зА1 ссгфазы. Однако, эта фаза сильно охрупчиваст сплав при низких температурах и резко снижает его технологическую пластичность, поэтому содержание алюминия в большинстве титановых сплавов обычно не более 7. Именно по этой причте до сих пор не получили широкого внедрения титановые сплавы 1 на основе алюминидов, несмотря на уникальность их жаропрочных свойств. Олово, помимо благоприятного влияния на жаропрочность, увеличивает прокаливаем ость сплава, улучшает технологическую пластичность, может входить в состав интерметаллидных фаз и способствует повышению вязкости . Цирконий существенно не упрочняет матрицу, но он повышает жаропрочность твердого раствора, увеличивает прокаливаемость и модифицирует структуру . А1экв А1 8п3 гг6 Ю0 2С ЗИ 9 вес. Считается, что использование этого ограничения позволяет предотвратить выделения частиц алюминидов и обеспечить сохранения минимально допустимого уровня пластичности , . С другой стороны использование данного критерия ограничивает возможности увеличения жаропрочности сплава за счет повышения его температуры полиморфного превращения. Можно сказать, что в современных сплавах эта возможность уже полностью использована, и повысить температуру полиморфного превращения выше уже достигнутого уровня практически невозможно. Эти соображения существенно огранивают применение однофазных титановых сплавов в качестве жаропрочных. Существует лишь ограниченное число таких сплавов, например, из отечественных, ВТ. Ть5А,п. Область их применения ограничивается температурами до 0С . Другим, более перспективным путем создания жаропрочных титановых сплавов является создание многокомпонентных систем с использованием элементов, стабилизирующих Рфазу и понижающих температуру полиморфного превращения. Известно, что при наличии в сплаве алюминия добавки элементов, понижающих точку превращения например, молибдена ведут к дальнейшему повышению жаропрочности правда, лишь до известного предела 2. Большие работы по разработке титановых сплавов с использованием многокомпонентного легирования проводились Всероссийским Институтом Авиационных Материалов . С повышает прочность, снижает пластичность. Этот обзор влияния элементов дает, разумеется, лишь общие представления о влиянии элементов на свойства сплавов титана, отражая особенности, влияния каждого из них но не учитывая возможности их взаимодействия при многокомпонентном легировании. Очень интересным и перспективным легирующим элементом является кремний, который, хотя и является элементом замещения, но имеет значительную разницу в атомных размерах с титаном,0,4 и 0,7нм соответственно и активно проявляет ковалентные связи . Он является 3стабилизатором, но достаточно хорошо растворим и в афазе. Известно , что кремний предпочтительно сегрегирует на дислокациях и, тем самым, способствует повышению термической стабильности сплавов, а за счет образования скопления его атомов на дислокациях происходит снижение скорости ползучести металла .