Формирование ультрамелкозернистой структуры в сплавах титана при деформации с использованием обратимого водородного легирования

• Автор: Мурзинова, Мария Александровна
• Шифр специальности: 05.02.01
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 1999
• Место защиты: Уфа
• Количество страниц: 161 с. : ил.

Глава I. Обзор литературы
1.1 Характеристика механических свойств и способов получения ультрамелкозернистых материалов
1.2 Формирование ультрамелкзернистой структуры в титановых сплавах
1.3 Взаимодействие водорода с титаном и его сплавами
1.3.1 Растворимость водорода в титановых сплавах. Диаграммы состояния систем титановых сплавов с водородом
1.3.2 Взаимодействие водорода с дефектами кристаллического строения
1.4 Структурные изменения при термоводородной обработке в сплавах титана
1.4.1 Особенности фазовых превращений и формирования микроструктуры в водородосодержащих сплавах при термической обработке
1.4.2 Структурные изменения при дегазации
1.5 Явление водородного пластифицирования
Постановка задачи исследования
Глава II. Объекты и методы исследования
2.1 Выбор материалов и их состав,
2.2 Методика насыщения водородом
2.3 Механические испытания
2.4 Изотермическая деформация массивных заготовок
2.5 Металлографические исследования
2.6 Электронно-микроскопические исследования
2.7 Рентгенографические исследования
2 8 Пбеянплораживающий вакуумный отжиг
2 9 Схемы основных экспеоиментов
Глава III. Влияние водорода и условий деформации на механическое поведение и mhkooctovktvdv титановых сплавов
3.1 Механическое поведение и преобразование крупнозернистой микроструктуры при гпрячей деформации сплавов системы «ВТ1-0-водооод»
3.2 Механическое поведение и преобразование микроструктуры при термической обработка и деформя! |ии г.ппароп системы «ВТ9-волорол»
Глава IV. Влияние низкотемпературной дегазации на микроструктуру деформированных титановых сплавов
4.1 Микроструктурные изменения при дегазации в сплавах системы «ВТ1-0- водород»
4.2 Микроструктурные изменения при дегазации в сплавах системы «ВТ9-водороя»
Глава V Механические свойства титановых сплавов ВТ9 и ВТ1-0 с ультрамелкозернистой структурой, полученной с применением водородного легиоования
Выволы
Список литературы

Высокие удельные прочностные характеристики и коррозионная стойкость титановых сплавов определяют их широкое применение во многих областях современной техники, и, прежде всего, там, где выигрыш в массе играет доминирующую роль, в частности в ракетостроении и авиации. Благодаря высокой коррозионной стойкости титановые сплавы используют в судостроении, химической, нефтехимической промышленности, гальванотехнике и др. Постепенно области применения титановых сплавов расширяются: из них изготавливают хирургический инструмент и имплантанты, детали гоночных автомобилей и спортинвентаря, используют в пищевой промышленности [1].
Развитие современных отраслей машиностроения предъявляет все более возрастающие требования к качеству конструкционных материалов. В связи с этим одной из главных задач материаловедения является разработка новых методов упрочняющей обработки промышленных сплавов. В последние годы интенсивно разрабатываются различные способы деформационной обработки, основанные на применении больших пластических деформаций при пониженных температурах [2-12]. В ходе такой обработки происходит измельчение микроструктуры металлов и сплавов до размеров зерен менее 1 мкм. Исследования последних лет показали, что в материалах с такой структурой изменяется ряд физико-механических характеристик [2,4,10-22]. Например, обнаружено аномальное увеличение коэффициентов диффузии [8,13,14], снижение температуры хрупко-вязкого перехода [12,21,22], изменение модулей упругости [9]. Формирование ультрамелкозернистой (УМЗ) структуры приводит к значительному повышению прочности при комнатной температуре, и, что особенно важно для последующего изготовления изделий, - повышению технологической пластичности при

реперными точками, которое замеряли на инструментальном микроскопе ИМЦ 150x50, Б.
При изучении механических свойств определяли следующие деформационные характеристики, которые получали из диаграмм растяжения и сжатия:
1) максимальное относительное удлинение 5 - отношение абсолютного удлинения до разрушения к начальной длине образца;
2) относительное сжатие е, % отношение абсолютного сжатия к начальной высоте образца;
3) условный предел текучести сод МПа - нагрузка, соответствующая деформации 0,2%, отнесенная к площади поперечного сечения образца до начала испытания;
4) условный предел прочности а„, МПа - максимальная нагрузка на образец отнесенная к площади поперечного сечения до начала испытания;
На каждую экспериментальную точку испытывали не менее 3-х образцов. Ошибки при определении ао,2, ств, и 5, с учетом разброса данных эксперимента, не превышал 10%.
Испытания при повышенной температуре проводили в трехсекционной печи с точностью регулировки температуры ±2°С. Истинное напряжение течения с3 МПа рассчитывали как отношение усилия при определенной степени деформации к расчетной площади поперечного сечения при этой же степени деформации, вычисленной из условия равномерности деформации и постоянства объема. Абсолютное удлинение измеряли по диаграмме растяжения.
Коэффициент скоростной чувствительности напряжения течения т=с1(1од0)/с1(1оде) определяли методом ступенчатого переключения скоростей деформирования. Оптимальную скорость сверхпластической деформации рассчитывали из условия:
1од8,о=0,51од(е,1б'2)+1п(т1/т2)/[2а21од(8,1/в'2)] • (1)