CC BY
55
Актуальные проблемы авиации и космонавтики. Технические науки
альном редакторе или в стандартном «Блокноте» операционной системы. После настройки основных параметров УП можно передать на станок.
Библиографические ссылки
1. Каталог САПР. Программы и производители. М. : СОЛОН-ПРЕСС, 2006.
2. Ловыгин А. А., Васильев А. В., Кривцов С. Ю. Современный станок с ЧПУ и CAD/CAM система. М. : Эльф ИПР, 2006.
© Бондарев И. А., Никитин А. В., Сыроежко С. Ю.,
Амельченко Н. А., 2011
УДК 669.713.7
Е. С. Вострикова Научный руководитель - С. Ф. Тлустенко Самарский государственный аэрокосмический университет имени академика С. П. Королёва (национальный исследовательский университет), Самара
ДЕФОРМАЦИОННОЕ ДВОЙНИКОВАНИЕ 0-СПЛАВОВ ТИТАНА ПЕРЕХОДНОГО КЛАССА
Изучена структура деформированных в-сплавов титана переходного класса. Развита модель аномального двойникования по системе {332}<113>, характерного для этих сплавов. В рамках модели дано объяснение низкому напряжению зарождения и роста таких двойников, легкости их пересечения друг с другом, а также блокирующему действию двойниковых границ при деформации скольжением. Изучено влияние старения после холодной пластической деформации на предел текучести в-сплавов титана, деформирующихся двойникованием по системе {332}<113>.
Р-сплавы титана деформируются скольжением и двойникованием. Механизм деформации сплавов определяется стабильностью Р-фазы. Основными свойствами р-сплавов переходного класса являются низкий предел текучести, большой коэффициент деформационного упрочнения и высокая пластичность.
Каркас двойников {332}<113> образуется уже на начальных стадиях нагружения, и последующая деформация осуществляется вторичным двойникова-нием его пластин. Сложный характер деформации сплавов после образования двойникового каркаса -вторичное двойникование его пластин и деформация ячеек каркаса скольжением - обусловливает высокий коэффициент деформационного упрочнения сплавов.
Морфология двойников, возникающих в метаста-бильных сплавах при различных способах деформации, одинакова. В зернах обычно наблюдаются 2-3 системы двойников, чаще пересекающих одно зерно. Структура деформирующихся по системе {332}<113> Р-сплавов отличается от других высокой плотностью двойников и легкостью их пересечения.
Исследование тонкой структуры деформированного многокомпонентного сплава Т - 5 % Мо - 6 % V -3 % Сг - 3 % А1 показало ее существенное отличие от классических сплавов. Для этого сплава характерно отсутствие поперечной полосчатости в двойниках, в ячейках каркаса выявляются тонкие пластинки а-фазы, первичные двойники вторично двойникованы по такой же системе. На их границах также часто образуется густая бахрома из испущенных границами дислокаций [1].
Основной особенностью двойникования по системе {332}<113> является то, что ни плоскость двойникова-ния, ни направление двойникующего сдвига не являются плотноупакованными, а двойникующая дислокация не может быть обычной частичной дислокацией.
В рамках дислокационной модели двойникования двойник формируется в результате последовательного
скольжения частичных дислокаций а/22<113> в парах соседних плоскостей {332}. Движение частичных дислокаций а/22<113> сопровождается симметричной перетасовкой атомов этих плоскостей навстречу друг другу в направлении ± а/22<332>. Эти тасовочные смещения принципиально отличаются от смещений атомов, производимых чистым сдвигом, поскольку, в отличие от последних, не накапливаются в процессе роста двойниковой пластины.
В основу модели пересечения двойников {332}<113> положен единственный факт - низкое критическое напряжение вторичного двойникования пластин первичных двойников. В рамках этой модели двойникующие дислокации а/22<113>м, достигая границы пересекаемого двойника, превращаются в двой-никующие дислокации а/22<113>д, приводящие к образованию вторичного двойника в пересекаемом первичном двойнике. Пересечение второй границы двойника происходит аналогично пересечению первой границы с обратным образованием двойникующих дислокаций а/22<113>м из двойникующих дислокаций а/22<113>д. Остающиеся на границах пересеченного двойника сидячие дислокации типа ± па/121<332> (п = 2, 3, ..., 7) компенсируют изменение разориенти-ровки в месте пересечения. Итогом является полное пересечение двойников и дальнейшее распространение двойникующего сдвига в матрице [2].
Старение - стандартный способ упрочнения р- и (а + Р)-сплавов титана. Причем, этим термином часто обозначается не только выделение частиц а-фазы в р-матрице, приводящее к дисперсионному твердению, но и распад, в результате которого а- и р-фазы в сплаве присутствуют в сравнимых количествах, а размер кристаллов а-фазы - величина того же порядка, что и окружающих их микрообъемов р-фазы. Такая обработка после закалки, и особенно после пластической деформации, представлялась перспективной и для метастабильных р-сплавов.
Секция « Технология производства ракетно-космической техники»
Старение с выдержкой 4 мин приводит к выделению а-фазы в виде колоний пластин в деформационных двойниках [3].
Дисперсные выделения появляются также на дислокациях бахромы. Это показывает, что решеточные дислокации испускаются в процессе деформации сплава. Изменение способа деформации не влияет на эволюцию структуры сплава. Как после ковки, так и после прокатки при увеличении выдержки при старении а-фаза выделяется в р-основе и на дислокациях, не соседствующих с первичными двойниками, а также в виде равномерно распределенных дисперсных частиц. Выдержки в течение 2 ч приводят к замене двойникового каркаса каркасом из монолитных пластин а-фазы или пластин-пакетов более тонких ее кристаллов, образовавшихся из вторично двойнико-ванного первичного двойника. Дальнейшее увеличение выдержки вызывает частичную коагуляцию кристаллов а-фазы [4].
Старение сплава приводит к повышению его предела текучести и временного сопротивления разрыву, но при этом резко уменьшается пластичность. Это объясняется возникновением каркаса пластин-пакетов а-фазы на месте двойникового каркаса.
Аномальный механизм деформации р-сплавов переходного класса исключает возможность повышения
предела текучести за счет старения - их пластичность после такой обработки ничтожна. Увеличение прочностных характеристик сплавов, в принципе, возможно, если предшествовать старению будет теплая пластическая деформация: сплавы в этом случае деформируются скольжением, а выделения а-фазы дисперсные и непластинчатые [3].
Библиографические ссылки
1. Металловедение титана и его сплавов / под ред. Б. А. Колачева, С. Г. Глазунова. М. : Металлургия, 1992.
2. Литвинов В. С., Попов А. А., Елкина О. А., Литвинов А. В. Деформационные двойники {332}<113> в в-сплавах титана // ФММ. 1997. Т. 83. Вып. 5. С. 152160.
3. Немировский Ю. Р., Елкина О. А., Литвинов А. В. Субструктура деформационных двойников {332}<113> в в-сплавах титана // ФММ. 1998. Т. 85. Вып. 4. С. 162-164.
4. Попов А. А., Литвинов А. В., Илларионов А. Г. Особенности структуры двойников сплава Т1—Л1— Ыв-У-Сг переходного класса.
© Вострикова Е. С., Тлустенко С. Ф., 2011
УДК 621.9.06
А. В. Коваленко, П. В. Прудовиков, Р. Г. Батрутдинов, К. А. Баскаулова Научный руководитель - Е. В. Раменская Сибирский государственный аэрокосмический университет имени академика М. Ф. Решетнева, Красноярск
РАНЖИРОВАНИЕ ВИДОВ КОЛЕБАНИЙ МЕТОДОМ ДЕЛЬФИ
Установлены наиболее значимые факторы, существенно влияющие на степень активности колебаний металлорежущих станков.
Для производства авиационно-космической техники применяются различные металлорежущие станки (МРС). При работе любого станка возникают различные колебания, это отрицательно влияет на качество выпускаемой продукции. Так же колебания могут транслироваться извне на исследуемый станок, например от соседних работающих объектов. Колебания валов с присоединенными к ним деталями возникают под действием внешних постоянно действующих и периодически изменяющихся сил, которые связаны с упругой деформацией валов. Колебания ухудшают условия работы зубчатых зацеплений и подшипников, что в свою очередь может привести к разрушению деталей [1]. Необходимость исследования колебаний очевидна, однако часть факторов, вследствие малого влияния их на изучаемую величину, проконтролировать в процессе исследования не представляется возможным. Однако при проведении экспериментов эти неконтролируемые факторы вызывают разброс значений исследуемой величины, т. е. опыты, повторенные несколько раз при одних и тех же значениях контролируемых факторов, дают результаты, отличающиеся
друг от друга. Для отсеивания незначимых колебаний и для дальнейшего более детального анализа значимых факторов влияющих на степень активности колебаний МРС в данной работе применялось ранжирование методом Дельфи (рис. 1).
По методу Дельфи группой экспертов были заполнены анкеты и после выявления субъективного мнения каждого эксперта, проводились статистические расчеты позволяющие оценить процентное содержание каждого рассматриваемого фактора на степень активности колебания МРС. Результаты работы представлены на гистограмме ранжирования рис. 2.
В ходе ранжирования выявлено, что особое внимание необходимо уделить изучению поперечных колебаний МРС, а также угловых и продольных колебаний.
Наибольшее влияние на стабильную работу шпин-дельно-сборочных единиц оказывают поперечные колебания вызывающие сдвиг и явление изгиба шпинделя, приводящие к усталостным разрушениям. Также поперечные колебания вала очень сильно оказывают влияние на износ винтовых и конических шестерен и подшипников.
