Научная статья на тему 'ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХФАЗНОГО ТИТАНОВОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ TI-AL-SN-ZR-SI-β-СТАБИЛИЗАТОРЫ'

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХФАЗНОГО ТИТАНОВОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ TI-AL-SN-ZR-SI-β-СТАБИЛИЗАТОРЫ Текст научной статьи по специальности «Технологии материалов»

CC BY
72
18
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ТИТАНОВЫЕ СПЛАВЫ / МАРТЕНСИТ / ПРОЧНОСТЬ / МИКРОСТРУКТУРА / ТВЕРДОРАСТВОРНОЕ УПРОЧНЕНИЕ / ДИСПЕРСИОННОЕ УПРОЧНЕНИЕ / TITANIUM ALLOYS / MARTENSITE / STRENGTH / MICROSTRUCTURE / SOLID-SOLUTION HARDENING / PRECIPITATION HARDENING

Аннотация научной статьи по технологиям материалов, автор научной работы — Каблов Е.Н., Кашапов О.С., Медведев П.Н., Павлова Т.В.

Рассмотрены результаты экспериментальных исследований кованых прутков из двухфазного титанового сплава системы Ti-Al-Sn-Zr-Si-β-стабилизаторы. Особенностью исследованного сплава является достаточно высокий уровень легирования элементами, стабилизирующими β-фазу: композицию сплава подбирали таким образом, чтобы обеспечить после закалки в воде ромбический мартенсит. Исследования проводили на прутках, кованых при температуре двухфазной области. В процессе работы проведен рентгеноструктурный фазовый анализ материала прутков после закалки, старения и отжига; определены характеристики кратковременной прочности и исследована микроструктура материала.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по технологиям материалов , автор научной работы — Каблов Е.Н., Кашапов О.С., Медведев П.Н., Павлова Т.В.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

STUDY OF A α+β-TITANIUM ALLOY BASED ON A SYSTEM OF Ti-Al-Sn-Zr-Si-β-STABILIZING ALLOYING ELEMENTS

The article reviews the results of experimental studies of α+β forged bars from a titanium alloy based on a composition of Ti-Al-Sn-Zr-Si-β-stabilizing alloying elements. The characteristic feature of this alloy is the quite high level of β-stabilizing alloying elements. The alloy composition was selected in order to obtain a rhombic martensite after water quenching. The studies were carried out on α+β forged bars at temperatures of the single-phase region. X-ray phase analyses of the bar material were carried out after quenching, aging and annealing. The characteristics of strength and the microstructure of the material were examined.

Текст научной работы на тему «ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХФАЗНОГО ТИТАНОВОГО СПЛАВА СИСТЕМЫ TI-AL-SN-ZR-SI-β-СТАБИЛИЗАТОРЫ»

•

УДК 669.245

Е.Н. Каблов1, О.С. Кашапов1, П.Н. Медведев1, Т.В. Павлова1

ИССЛЕДОВАНИЕ ДВУХФАЗНОГО ТИТАНОВОГО СПЛАВА

СИСТЕМЫ Ti-Al-Sn-Zr-Si-P-СТАБИЛИЗАТОРЫ

DOI: 10.18577/2071-9140-2020-0-1-30-37

Рассмотрены результаты экспериментальных исследований кованых прутков из двухфазного титанового сплава системы Ti-Al-Sn-Zr-Si-в-стабилизаторы. Особенностью исследованного сплава является достаточно высокий уровень легирования элементами, стабилизирующими в-фазу: композицию сплава подбирали таким образом, чтобы обеспечить после закалки в воде ромбический мартенсит. Исследования проводили на прутках, кованых при температуре двухфазной области. В процессе работы проведен рентгеноструктурный фазовый анализ материала прутков после закалки, старения и отжига; определены характеристики кратковременной прочности и исследована микроструктура материала.

Ключевые слова: титановые сплавы, мартенсит, прочность, микроструктура, твердорас-творное упрочнение, дисперсионное упрочнение.

E.N. Kablov1, O.S. Kashapov1, P.N. Medvedev1, T.V. Pavlova1

STUDY OF A а+P-TITANIUM ALLOY BASED ON A SYSTEM

OF Ti-Al-Sn-Zr-Si-0-STABILIZING ALLOYING ELEMENTS

The article reviews the results of experimental studies of а+в forged bars from a titanium alloy based on a composition of Ti-Al-Sn-Zr-Si-e-stabilizing alloying elements. The characteristic feature of this alloy is the quite high level of в-stabilizing alloying elements. The alloy composition was selected in order to obtain a rhombic martensite after water quenching. The studies were carried out on а+в forged bars at temperatures of the single-phase region. X-ray phase analyses of the bar material were carried out after quenching, aging and annealing. The characteristics of strength and the microstructure of the material were examined.

Keywords: titanium alloys, martensite, strength, microstructure, solid-solution hardening, precipitation hardening.

1Федеральное государственное унитарное предприятие «Всероссийский научно-исследовательский

институт авиационных материалов» Государственный научный центр Российской Федерации

[Federal State Unitary Enterprise «All-Russian Scientific Research Institute of Aviation Materials» State

Research Center of the Russian Federation]; e-mail: admin@viam.ru

Введение

Малолегированные двухфазные титановые сплавы наиболее широко применяются для изготовления деталей и сварных узлов ротора компрессора отечественных авиационных газотурбинных двигателей. Первыми промышленными двухфазными титановыми сплавами, разработанными во ФГУП «ВИАМ», были именно жаропрочные сплавы марок ВТ3 (несколько позднее появилась его модификация - сплав ВТ3-1 системы Т^А1-Мо-Сг^е^ [1]) и ВТ8 системы Т^А1-Мо^^Р-стабилизаторы. При одинаковом уровне содержания алюминия и кремния сплавы отличались содержанием Р-стабилизирующих элементов и, соответственно, количеством стабильной Р-фазы. В дальнейшем, при развитии отечественных титановых сплавов старались придерживать-

ся того же уровня легирования тугоплавкими элементами, стабилизирующими Р-фазу, что обусловлено рядом причин, в том числе:

- снижением характеристик жаропрочности при температурах >400 °С;

- возрастанием ликвационной неоднородности в промышленных слитках;

- вероятностью появления тугоплавких включений, особенно при применении двойных лигатур типа «алюминий-молибден».

Современные титановые сплавы, применяемые для деталей двигателя, также в основном относятся к двухфазным, с содержанием стабильной Р-фазы на уровне 8-18% (ВТ8-1, ВТ8М-1, ВТ25У) [2-4]. Отметим, что двухфазные жаропрочные титановые сплавы, разработанные во ФГУП «ВИАМ», имеют более высокий уровень характеристик механических свойств, обеспечивают работоспособность

деталей при больших рабочих температурах по сравнению с зарубежными титановыми сплавами псевдо-а-класса (ЕМ1 829, Ti-6242S), что в общем случае достигается путем сочетания механизмов твердорастворного и дисперсионного упрочнения, в том числе интерме-таллидными фазами типа Т^г]^3 [5].

До температур 450-550 °С малолегированные двухфазные титановые сплавы имеют ряд преимуществ перед малолегированными псевдо-а-титановыми сплавами (с содержанием стабильной Р-фазы - до 5%): более высокую технологичность при горячей деформации в двухфазной области, высокие прочностные характеристики и сопротивление усталости, низкую чувствительность к концентраторам напряжений (при содержании кремния - до 0,25% (по массе)), высокие вязкость разрушения и характеристики трещи-ностойкости. В последнее время отмечают также меньшую склонность этих сплавов к образованию преимущественной кристаллографической ориентации зерен и структурных составляющих и в связи с этим - меньшую чувствительность к задержке при максимальном напряжении в цикле при испытаниях на малоцикловую усталость с контролем деформации образца [6].

За рубежом имеется значительный опыт по применению более легированных двухфазных титановых сплавов для изготовления дисков и лопаток компрессора. Для крупных дисков вентилятора и компрессора применяется высоколегированный двухфазный титановый сплав Ш7 СЛ-5А1^п-22г-4Мо-4Сг). Для дисков и рабочих колес компрессора низкого давления и первых ступеней компрессора высокого давления применяют сплав Т>6246 СЛ-6А1^п-42г-6Мо) [7-10]. Отметим, что для силовых деталей планера самолета F-22 применяется сплав Ti-62222S, первоначально разработанный как материал для дисков компрессора. Интерес к этому сплаву как к высокопрочному жаропрочному материалу проявляют и в настоящее время [11, 12].

Проанализировав составы и характеристики описанных сплавов, можно сделать вывод о том, что при использовании базовых легирующих элементов (путем оптимизации композиции и химического состава сплава) вполне возможно получить более высокий уровень прочностных характеристик при сохранении удовлетворительной технологичности в металлургическом производстве. Существенным образом повысить характеристики прочности возможно путем эффективного дисперсионного структурного упрочнения, непосредственным образом связанного с композицией и содержанием легирующих элементов сплава. В качестве примера можно

привести новый титановый сплав с содержанием Р-фазы до 5% [13], относящийся к псев-до-а-классу и обладающий прочностью на уровне высокопрочных сплавов типа Ti-62222S, Ть6246, ВТ22 и ВТ23 [14, 15]. Высокий уровень прочности в данном случае обусловлен высокодисперсной дуплексной (глобулярно-пластинчатой и бипластинча-той) или триплексной (с первичной, вторичной и третичной а-фазой) микроструктурой, стабильно получаемой вследствие расслоения твердых растворов в процессе охлаждения после деформации и термической обработки на твердый раствор [16].

Интенсивное внедрение современных технологий сварки, в том числе в твердой фазе, при производстве деталей и узлов ротора компрессора, а также применение новых материалов [17-21] открывает новые преимущества для более легированных двухфазных титановых сплавов. В процессе охлаждения сварного шва с температур р-области в материале зоны термического влияния и непосредственно шва образуется ромбический а"-мартенсит, который имеет относительно высокую пластичность и распадается при низких температурах старения. Это позволяет, например, изготавливать монолитные рабочие колеса сваркой, проводить их послесварочный отжиг при низких температурах, практически полностью исключая коробление.

В то же время к концу 1980-х годов в металлургической промышленности внедрены новые тройные и четверные лигатуры типа «алюминий-титан-тугоплавкие металлы», усовершенствованы режимы вакуумно-дуго-вого переплава, осваиваются новые методы плавления титановых сплавов [22, 23]. Ранее приведенные данные, а также имеющийся во ФГУП «ВИАМ» опыт позволяют рассчитывать на улучшение металлургического качества высоколегированных двухфазных сплавов и обеспечить дальнейшее повышение прочностных характеристик сплавов для роторных деталей компрессора. Данная работа посвящена изучению материала прутков из опытного высоколегированного двухфазного титанового сплава системы Т^А1^п-2г^^Р-стабилизаторы. При выборе композиции за основу взята система легирования сплава ВТ3-1, в которой увеличено содержание изоморфных Р-стабили-заторов, снижено содержание эвтектоидных Р-стабилизаторов, алюминия и кремния, добавлены олово и цирконий.

Исследование проведено при поддержке РФФИ в рамках проекта «Исследование закономерностей формирования текстуры рекристаллизации в псевдо-альфа и альфа+бета титановых сплавах системы Т^А1^п-2г^^бета

Таблица 1

Химический состав исследуемого сплава

Содержание основных легирующих элементов Содержание примесей, % (по массе)

[А1]еЧ А1, % (по массе) [Мо^ Si, % (по массе) О N Н с

8,15 5,95 6,75 0,19 0,06 0,005 0,01 0,05

стабилизаторы для моделирования технологии их термомеханической обработки» и соответствует комплексному научному направлению 8. «Легкие, высокопрочные коррози-онностойкие свариваемые сплавы и стали, в том числе с высокой вязкостью разрушения», реализуемому во ФГУП «ВИАМ» [18].

Материалы и методы

В качестве материала для проведения исследований использовали кованые прутки квадратного сечения со стороной 15 мм. Исходный слиток сплава массой 15 кг выплавляли методом двойного вакуумно-дугового переплава. При шихтовке использовали промышленные лигатуры и чистые компоненты отечественного производства. Химический состав сплава, выраженный в структурных эквивалентах по алюминию и молибдену [24], а также содержание алюминия, кремния и примесей приведены в табл. 1.

Слиток ковали на прессе по следующей схеме: всесторонняя ковка слитка со сменой оси в однофазной Р-области, охлажде-ние^-осадка промежуточной заготовки в двухфазной области^подогрев с перекристаллизацией в однофазной области, всесторонняя ковка, охлаждение^-подогрев при температурах двухфазной области, всесторонняя ковка, протяжка на пруток, подогрев, осадка по образующей, огранка, охлаждение. Полученную заготовку в виде плиты сечением ~20 мм резали на мерные заготовки 200^20x40 мм, которые проковывали на пруток квадратного сечения со стороной квадрата 15 мм на молоте при температурах двухфазной области с промежуточными подогревами. Готовые прутки (рис. 1) охлаждали на воздухе.

Термическую обработку прутков проводили в лабораторной печи в мерных заготовках, предназначенных для изготовления образцов. Использовали следующие режимы термической обработки:

1 - двойной отжиг при температурах двухфазной области (типовой режим для большинства двухфазных сплавов, заключающийся в высокотемпературной обработке на твердый раствор с последующим низкотемпературным старением [25]);

2 - двойной отжиг - кратковременный отжиг при температуре, соответствующей

однофазной р-области, охлаждение с регламентированной скоростью в печи (скорость охлаждения на порядок ниже, чем в случае режима 1), старение;

3 - закалка в воде с температуры однофазной области после кратковременной выдержки;

4 - закалка в воде с температуры однофазной области после кратковременной выдержки, двойной отжиг по режиму 1;

5 - закалка в воде с температуры однофазной области после кратковременной выдержки, старение при температуре на 80 °С выше, чем температура старения, применяемая при двойном отжиге.

При проведении исследований определяли механические свойства при растяжении при комнатной температуре на стандартных образцах с рабочей частью 05 мм по ГОСТ1497-84. Микроструктуру исследовали методом оптической микроскопии на травленых микрошлифах (использовали раствор для травления, являющийся слабым водным раствором плавиковой и азотной кислот). Для материала, термообработанного по режимам 3 и 5, ввиду высокой дисперсности структуры, получить удовлетворительные изображения методом оптической микроскопии не представляется возможным. При исследовании фазового состава использовали те же образцы, что и для

Рис. 1. Прутки после деформации

оптической металлографии. Рентгенострук-турный фазовый анализ проводили на ди-фрактометре Empyrean фирмы PanAlytical. Регистрация дифрактограмм проведена на рентгеновском дифрактометре в монохроматическом Cu ^-излучении в геометрии Брэг-га-Брентано. Расшифровка дифрактограмм проведена с помощью специализированной программы HighScore и структурной базы данных PDF-2. Расчет параметров решетки фаз проведен с помощью полнопрофильного анализа рентгеновского дифракционного спектра по методу Паули.

Результаты и обсуждение

Типичная микроструктура, механические свойства при растяжении, а также удельная работа разрушения при испытаниях на ударную вязкость материала приведены в табл. 2,

рентгенограммы материала прутков, термо-обработанных по различным режимам, - на рис. 2, параметры элементарной ячейки -в табл. 3.

Рассмотрим полученные результаты с учетом степени легирования исследованного сплава, согласно принятой классификации. На рис. 3 показан уровень легирования сплавов элементами, стабилизирующими р-фазу, выраженный в структурном эквиваленте по содержанию молибдена [24].

Сплавы ВТ25У, Ti-62222S, ВТ3-1, ТС-6246 при термической обработке по режиму двойного отжига находятся на одинаковом уровне прочности - около 1130-1180 МПа, имея разное содержание стабильной р-фазы.

При закалке в воде из однофазной р-области в сплаве ВТ3-1 еще фиксируется хрупкий а'-мартенсит с ГПУ-ячейкой,

Таблица 2

Микроструктура и механические свойства исследуемого сплава при 20 °С (по испытаниям трех образцов)

Режим термической Микроструктура Прочностные характеристики

обработки материала ^0,2 5

МПа %

1 - двойной отжиг в двухфазной области 1300 1295 1300 1400 1395 1400 7,4 7,3 6,1 15,8 18,3 22,8

2 - р-отжиг, охлаждение с печью, старение шшдш ШШШштжШ 1100 1090 1095 1195 1195 1200 13,2 12,7 13,0 17.4 22.5 23,0

450 1080 6,0 9,1

3 - закалка из р-области — 430 1055 1100 6,2 6,0 8,5 8,8

4 - закалка из р-области, двойной отжиг ИН — 1250 1300 1280 Хрупкое разрушение

5 - закалка из р-области, старение — 1300 1290 1300 1340 1350 1350 7,3 6,7 5,3 14,0 14,2 13,8

а)

о)

^ 40000

■г 30000 р

о

0

1 20000 и

х

ё 10000 о

• - а-ТЧ А — Р-Т1 *

Цл

30 35 40 45 50 55 Угловое положение 29. градус

е)

60

5000

3000■

У 2000 р

| 100» о

-□ - а" А-р-

Г1

1 1 □ Л

> X) \Л лА -м.......

30 35 40 45 50 55 Угловое положение 29. градус

60

4000СГ

• - а -А-Р -Т1

А

' Л)!,

• *

30

35 40 45 50 55 Угловое положение 20. градус

60

. зоооо

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

20000

10000.

1 • - а-ТЧ ▲ - р-Т1

А

к -Л—

30 35 40 45 50 55 60 Угловое положение 29. градус

г)

^ 30000

20000'

10000.

• - а-ТЧ А - р-Т1 • 1

* .

• *

30 35 40 45 50 55 60 Угловое положение 20. градус

Рис. 2. Рентгенограммы материала прутков после различных режимов термической обработки: а - режим 1 - двойной отжиг в двухфазной области; б - режим 2 - р-отжиг, охлаждение с печью, старение; в - режим 3 -закалка из Р-области; г - режим 4 - закалка из Р-области, двойной отжиг; д - режим 5 -закалка из р-области, старение

который может полностью распадаться только при отжиге, начиная с температуры 750 °С. Сплав Т1-6246 стабильно закаливается на ромбический мартенсит, поэтому для исследуемого сплава с большим уровнем легирования фазовый состав после закалки в воде также предположительно должен быть аналогичен составу сплава Т1-6246. Рентгеноструктурный фазовый анализ показал, что после закалки (режим 3, рис. 2, в) в исследуемом сплаве фиксируется ромбический а"-мартенсит, а также 0-фаза. Наличие пластичного а"-мартен-сита подтверждается результатами испытаний на рас-

тяжение - резким падением значений предела текучести и кратковременной прочности по сравнению со значениями в отожженном состоянии (табл. 2). В закаленном состоянии сплав обладает удовлетворительной пластичностью, в то время как менее легированные серийные двухфазные сплавы после закалки обладают величиной относительного удлинения на уровне 8^1,5% [1].

Прутки с глобулярно-пластинчатой микроструктурой в состоянии после двойного отжига (режим 1) имеют предельно высокий уровень прочности с сохранением пластических характеристик. Отметим, что

Таблица 3

Параметры элементарной ячейки (в нм) обнаруженных фаз

Режим термической обработки а-Т1 (ГПУ)* Р-Т1 (ОЦК)** а"-Т1 (ромбическая решетка)

а с а а Ь с

1 - двойной отжиг в двухфазной области 0,292935 0,4682339 0,323716 - - -

2 - Р-отжиг, охлаждение с печью, старение 0,2930424 0,4678117 0,3238334 - - -

3 - закалка из Р-области - - 0,3266975 0,302831 0,4914811 0,4665977

4 - закалка из Р-области, двойной отжиг 0,2929233 0,4683782 0,3238806 - - -

5 - закалка из Р-области, старение 0,2930135 0,4680532 0,3235717 - - -

* Гексагональная плотноупакованная структура. ** Объемноцентрированная кубическая решетка.

Рис. 3. Уровень легирования титановых сплавов, выраженный в структурном эквиваленте по содержанию в-стабилизирующих элементов

высокий уровень прочности в определенной мере связан с высокой скоростью охлаждения заготовок на воздухе; при термической обработке заготовок под образцы в малых сечениях скорость охлаждения может составлять ~150 °С/мин.

После отжига в однофазной в-области с регламентированной скоростью охлаждения и старения материал прутков имеет превращенную пластинчатую микроструктуру. Отличительными особенностями полученной микроструктуры от типичной структуры двухфазных титановых сплавов после в-отжига являются относительно тонкая а-оторочка по границам в-зерна (рис. 4, а) и преимущественная морфология выделения пластин а-фазы в виде корзинчатого плетения (рис. 4, б), несмотря на низкую скорость охлаждения с температуры в-области. После термической обработки по данному режиму фазовый состав материала следует рассматривать как более близкий к равновесному.

Прямое сравнение параметров решетки а-фазы для режимов 1 и 2, возможно, не

совсем корректно, так как в первом случае глобули первичной а-фазы и пластинки превращенной вторичной а-фазы различны по химическому составу, а в случае режима 2 химический состав пластин а-фазы однороден. Параметр ОЦК-решетки в-фазы во втором случае несколько выше, чем в первом, что подтверждает вывод о большем уровне легирования, а значит, и большей стабильности в-фазы (концентрация легирующих элементов, стабилизирующих в-фазу, увеличивается, а алюминия - снижается). Хорошо известно, что с уменьшением скорости охлаждения после высокотемпературной ступени отжига для двухфазных титановых сплавов с пластинчатой микроструктурой снижаются прочностные характеристики и увеличиваются характеристики пластичности [1]. В данном случае наблюдается аналогичная ситуация - материал обладает наибольшими характеристиками пластичности, при этом прочность материала снижается на 200 МПа, оставаясь на уровне легированных двухфазных и псевдо-в-титановых сплавов.

Рис. 4. Микроструктура материала прутка, термообработанного по режиму 2: а - а-оторочка по границе в-зерна; б - типичная микроструктура внутри зерна

Отметим, что, исходя из значений параметров элементарной ячейки материала прутков с глобулярно-пластинчатой и бипластинчатой микроструктурами (режимы 1 и 4), уровени легирования а- и Р-твердых растворов схожи. В то же время, из-за высокой объемной доли превращенной а-фазы и наличия крупного Р-зерна, при термической обработке по режиму 4 при испытаниях на растяжение наблюдается хрупкое разрушение. Обращает на себя внимание высокая дисперсность частиц а-фазы в структуре материала (табл. 2, рис. 5).

Рис. 5. Микроструктура прутка, термообра-ботанного по режиму 4

После термической обработки по режиму 5 -закалки с температур Р-области и старения при относительно высокой температуре - получены высокие показатели прочности при удовлетворительных характеристиках пластичности материала. По сравнению с состоянием после закалки величина относительного удлинения несколько снижается, а относительного сужения - увеличивается в ~1,5 раза. Оценивая состояние твердых растворов по параметрам элементарной ячейки, видно, что уровень легирования а-фазы достаточно высокий и находится на уровне значений для режима 2, в то время как Р-фаза наименее легирована. Вероятно, это свидетельствует о некоторой пересыщенности а-твердого раствора Р-стабилизаторами. Для получения более стабильного фазового состава материала после закалки из Р-области необходимо увеличивать температуру или продолжительность выдержки при старении.

Заключения

Результаты исследования прутков из двухфазного титанового сплава системы Т1-А-§п--2г^1-Р-стабилизаторы ([Мо]^=6,75) показали, что для исследуемой системы легирования возможно значительное повышение прочностных характеристик деформированного материала в отожженном состоянии. Повышение прочности может быть достигнуто путем структурного дисперсионного упрочнения - в первую очередь увеличением дисперсности а-фазы с различной морфологией в процессе охлаждения после обработки на твердый раствор и старения. Совместный эффект от структурного дисперсионного упрочнения и твердорастворного упрочнения сплава элементами внедрения (кремний, углерод) позволяет получать уровень прочности, характерный для гораздо более легированных сплавов псевдо-Р- и Р-класса.

Для псевдо-а- и (а+Р)-сплавов системы Т1-А1^п-2г^1-Р-стабилизаторы при рациональном подборе изоморфных и эвтектоид-ных Р-стабилизаторов возможно существенно облегчить процесс рекристаллизации и сфероидизации а-фазы, что подтверждено ранее проведенными работами [16], а также результатами данного исследования. Это позволит упростить технологию горячей деформации, в том числе для операций окончательной деформации при температурах однофазной области, с целью получения микроструктуры типа корзинчатого плетения видманштетто-вой), а также рассчитывать на ее стабильное получение по сечению полуфабриката.

Исследование подтвердило возможность получения удовлетворительных характеристик пластичности сплава системы Т-А^п-2г^1-Р-ста-билизаторы при закалке материала в воде с температур однофазной р-области, а также после старения при температурах неполного отжига, что крайне важно для получения сварных узлов с применением традиционных и новых видов сварки.

Полученные результаты свидетельствуют о перспективности выбранного направления исследований и продолжении работ в рассматриваемой области.

Библиографический список

1. Солонина О.П., Глазунов С.Г. Жаропрочные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1976. 448 с.

2. Павлова Т.В., Кашапов О.С., Кондратьева А.Р., Калашников В.С. Возможности по расширению области применения сплава ВТ8-1 для дисков и рабочих колес компрессора // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2016. №3 (39). Ст. 05. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 25.09.2019). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-3-5-5.

3. Xuemei Y., Hongzhen G., Zekun Y., Shichong Y. Effect of isothermal forging strain rate on microstructures and mechanical properties of BT25y titanium alloy // Materials Science & Engineering A. 2016. Vol. 673. P. 355-361. DOI: 10.1016/j.msea.2016.07.084.

4. Луценко А.Н., Славин А.В., Ерасов В.С., Хвацкий К.К. Прочностные испытания и исследования авиационных материалов // Авиационные материалы и технологии. 2017. №S. С. 527-546. DOI: 10.18577/2071-9140-2017-0-S-527-546.

5. Lutjering G., Williams J.C. Titanium. 2nd ed. Verlag; Berlin; Heidelberg: Springer, 2007. 449 p.

6. Bache M.R., Evans W.J., Suddell B., Herrouin F.R.M. The effects of texture in titanium alloys for engineering components under fatigue // International Journal of Fatigue. 2001. Vol. 23. P. 153-159.

7. Titanium and Titanium Alloys. Fundamentals and Applications / ed. Ch. Leyens, M. Peters. Weinheim: WILEY-VCH Verlag GmbH & Co. KGaA, 2003. 513 p.

8. Xu J., Zeng W., Zhou D. et al. Influence of alpha/beta processing on fracture toughness for a two-phase titanium alloy // Materials Science & Engineering A. 2018. Vol. 731. P. 85-92. DOI: 10.1016/j.msea.2018.06.035.

9. Alluaibi M.H., Cojocaru V.D. Effect of thermomechanical processing and heat treatment on the microstructure evolution of the Ti-6246 alloy // Materials Science and Engineering. Conference Series. 2018. No. 454. DOI: 10.1088/1757-899X/454/1/012040.

10. Heutling F., Helm D., Buscher M. et al. Prediction of tensile properties of beta-forged Ti-6246 engine compressor disks // Proceedings of the 13 th World Conference on Titanium. The minerals, metals & materials society, 2016. P. 1875-1880.

11. Evans D.J., Broderick T.F., Woodhouse J.B., Hoenigman J.R. On the synergism of a2 and sislicides in Ti-6Al-Sn-2Cr-2Zr-2Mo-Si // Titanium'95: Science and Technology. 1995. P. 2413-2420.

12. Zhang X.D., Evans D.J., Baeslack W.A., Fraser H.L. Effect of long term aging on the microstructural stability and mechanical properties of Ti-6Al-2Cr-2Mo-2Sn-2Zr alloy // Materials Science and Engineering. 2003. Vol. A344. P. 300-311.

13. Кашапов О.С., Павлова Т.В., Калашников В.С., Кондратьева А.Р. Исследование влияния содержания легирующих элементов на свойства высокопрочного жаропрочного псевдо-а-сплава ВТ46 // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2016. №9 (45). Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 25.09.2019). DOI: 10.18577/2307-6046-2016-0-9-6-6.

14. Путырский С.В., Арисланов А.А., Яковлев А.Л., Ночовная Н.А. Исследование механических свойств деформированных полуфабрикатов сплавов ВТ23М и ВТ43, оценка их климатической стойкости в условиях арктического климата // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2018. №4 (64). Ст. 12. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 25.09.2019). DOI: 10.18577/23076046-2018-0-4-101-110.

15. Моисеев В.Н. Высокопрочные титановые сплавы в самолетостроении. 2001. 13 с. [Электронный ресурс]. URL: https://viam.ru/public/files/2001/2001-203458.pdf (дата обращения: 31.08.2019).

16. Кашапов О.С., Павлова Т.В., Калашников В.С., Заводов А.В. Явление образования и низкотемпературного распада метастабильных твердых растворов с выделением дисперсных частиц третичной а-фазы в жаропрочных титановых сплавах // Труды ВИАМ: электрон. науч.-техн. журн. 2018. №8 (68). Ст. 01. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения: 25.09.2019). DOI: 10.18577/23076046-2018-0-8-3-22.

17. Каблов Е.Н. Ключевая проблема - материалы // Тенденции и ориентиры инновационного развития России. М.: ВИАМ, 2015. С. 458-464.

18. Каблов Е.Н. Инновационные разработки ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ по реализации «Стратегических направлений развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» // Авиационные материалы и технологии. 2015. №1 (34). С. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.

19. Каблов Е.Н., Кашапов О.С., Павлова Т.В., Ночовная Н.А. Разработка опытно-промышленной технологии изготовления полуфабрикатов из псевдо-а-титанового сплава ВТ41 // Титан. 2016. №2 (52). С. 33-42.

20. Каблов Е.Н. Материалы нового поколения - основа инноваций, технологического лидерства и национальной безопасности России // Интеллект и технологии. 2016. №2 (14). С. 16-21.

21. Каблов Е.Н. Материалы и технологии ВИАМ для «Авиадвигателя» // Пермские авиационные двигатели. 2014. №31. С. 43-47.

22. Vacuum Melting and Remelting processes: ASM Handbook. ASM International, 2008. Vol. 15: Casting. 1226 p. DOI: 10.31399/asm.hb.v15.9781627081870.

23. Patel A., Fiore D. On the Modeling of Vacuum Arc Remelting Process in Titanium Alloys // Materials Science and Engineering. Conference Series. 2016. Vol. 143. DOI:10.1088/1757-899X/143/1/012017.

24. Давыденко Л.В., Егорова Ю.Б., Чибисова Е.В. Статистическое сопоставление механических свойств титановых сплавов разных классов // Известия МГТУ «МАМИ». 2013. Т. 2. №1 (15). С. 35-38.

25. Gupta R.K., Kumar V.A., Chhangani S. Study on Variants of Solution Treatment and Aging Cycle of Titanium Alloy Ti6Al4V // Journal of Materials Engineering and Performance. 2016. Vol. 25. P. 1492-1501. DOI: 10.1007/s11665-016-1993-8.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.