CC BY
60
УДК 620.16/17:669.295
001: 10.24412/0321-4664-2022-1-22-30
МАЛОЦИКЛОВАЯ УСТАЛОСТЬ (МЦУ) И СКОРОСТЬ РОСТА ТРЕЩИНЫ УСТАЛОСТИ (СРТУ) ЖАРОПРОЧНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ: ОПЫТНОГО ПСЕВДО-а ТИПА ВТ20 И (а + р) ВТ25У
Михаил Александрович Горбовец, Иван Александрович Ходинев, Олег Салаватович Кашапов, Петр Валерьевич Рыжков
ВИАМ—НИЦ «Курчатовский институт», Москва, Россия, lab30@viam.ru
Аннотация. Приведены результаты усталостных испытаний двухфазных титановых сплавов при контроле полной деформации в условиях цикла растяжения при комнатной температуре. Определены коэффициенты уравнения Мэнсона-Коффина, которое описывает предельное состояние материала в виде амплитуд упругой и пластической деформации. По взаимному расположению кривых циклического и монотонного нагружения исследованные сплавы отнесены к классу циклически разупрочняющихся материалов. Взаимное расположение кривых скорости роста трещины усталости исследованных титановых сплавов указывает на количественное содержание р-фазы и дисперсность структурных составляющих.
Ключевые слова: механические свойства, характеристики усталости, жаропрочные титановые сплавы, деформационный подход, уравнение Рэмберга-Ос-гуда, уравнение Мэнсона-Коффина
Low Cycle Fatigue (LCF) and Fatigue Crack Growth Rate (FSCR) of Heat Resistant Experimental Pseudo-a Type VT20 and (a + p) VT25U Titanium Alloys. Mikhail A. Gorbovets, Ivan A. Khodinev, Oleg S. Kashapov, Petr V. Ryzhkov
VIAM of the national research center «Kurchatov Institute», Moscow, Russia, lab30@viam.ru
Abstract. The results of fatigue tests of two-phase titanium alloys under the control of total deformation in the conditions of a tensile cycle at room temperature are presented. The coefficients of the Manson-Coffin equation, which describes the limiting state of a material in the form of amplitudes of elastic and plastic deformation, are determined. According to the mutual arrangement of the curves of cyclic and monotonic loading, the studied alloys are attributed to the class of cyclically softening materials. The mutual arrangement of the fatigue crack growth rate curves of the titanium alloys under investigation indicates the quantitative content of the p-phase and the dispersity of the structural components.
Key words: mechanical properties, fatigue characteristics, heat resistant titanium alloys, deformation approach, Ramberg-Osgood equation, Manson-Coffin equation
Введение
Известные преимущества титановых сплавов перед сталью, в частности по весовым и корро-зионностойким характеристикам, привели к их широкому использованию в авиационном дви-гателестроении. Возможность снижения массы в 1,7 раза при замене стальных деталей на ти-
тановые с сохранением показателей прочности и долговечности, а также изготовление деталей из прутков, сварных листовых заготовок, штамповок и отливок позволили прочно утвердиться деталям из титановых сплавов в составе узлов «холодной» части газотурбинного двигателя [1].
Наиболее высокопрочными жаропрочными титановыми промышленными сплавами явля-
ются классы псевдо-а- и (а + р)-сплавов, разработанные в ВИАМе [2]. Перспективным направлением исследований является повышение прочностных характеристик псевдо-а-сплавов, которое обеспечит универсальность их применения в качестве конструкционного материала силовых статорных деталей газотурбинных двигателей и энергетических установок. Сплав ВТ25У относится к двухфазным жаропрочным титановым сплавам и применяется для изготовления дисков и рабочих колес компрессора авиационных двигателей с максимальной рабочей температурой до 550 °С, является наиболее высокопрочным и жаропрочным среди серийных двухфазных титановых сплавов с гарантированным уровнем прочности ств 1 1080 МПа.
Новый опытный высокопрочный жаропрочный титановый сплав типа ВТ20, который предназначен для изготовления корпусных деталей ГТД с рабочей температурой до 550 °С, является перспективным материалом за счет экономного легирования, в котором эффективно сочетаются два механизма упрочнения - дисперсионное и твердорастворное [3].
Деформированные полуфабрикаты из сплава ВТ25У по прочностным характеристикам сопоставимы с аналогичными полуфабрикатами из опытного псевдо-а-сплава типа ВТ20. Процесс разрушения при циклическом нагружении отличен от процессов разрушения при иных видах нагружения. Основное отличие связано с тем, что в силу специфики нагружения усталостное разрушение происходит при различных напряжениях, меняющихся в ряде случаев от напряжения, много меньшего предела текучести при статистическом растяжении, до предела прочности материала. Это отражается на стадийности процесса разрушения, обусловленной реализацией в вершине трещины при ее развитии различного напряженного состояния и соответственно различных механизмов разрушения. Рассмотрение свойств нового высокопрочного псевдо-а-сплава типа ВТ20 и его сопоставление с ближайшим по области применения (а + р)-сплавом ВТ25У при циклическом нагружении является актуальной задачей по причине необходимости применения данных свойств для прочностных расчетов [4]. Современная практика проектирования с учетом кинетики циклического упругопластическо-
го деформирования предусматривает наличие усталостной кривой по моменту разрушения и кривой, характеризующей напряженное состояние трещины (дефекта) и скорость ее распространения. Цель работы заключается в сравнении характеристик усталости наиболее высокопрочного титанового (а + р)-сплава ВТ25У с экономнолегированным аналогом - опытным псевдо-а-сплавом типа ВТ20.
Работа выполнена в рамках реализации комплексной научной проблемы 2.2. «Квалификация и исследование материалов» («Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года») [5].
Методика эксперимента
Предел выносливости на базе 1 • 104 циклов определяли при комнатной температуре на динамической многоцелевой сервогидрав-лической испытательной машине LFV-100 в условиях отнулевого (растяжение) цикла нагружения при контроле полной деформации (упругой и пластической), частоте 1 Гц и синусоидальной форме цикла. Испытывали образцы c круглым сечением рабочей части диаметром 5,0 мм и длиной 15 мм с записью петель механического гистерезиса с использованием высокотемпературного аксиального экстен-зометра Epsilon серии 3548 с базой 12,5 мм. Условия проведения испытания соответствовали требованиям стандарта ASTM E606.
Свойства циклической трещиностойкости определяли при комнатной температуре на динамической многоцелевой сервогидравли-ческой испытательной машине LFV-100 в условиях асимметричного цикла нагружения при контроле размаха нагрузки, частоте 5 Гц и синусоидальной форме цикла. Испытывали компактные образцы внецентренного растяжения с прямым надрезом. Условия проведения испытания соответствовали требованиям стандарта ASTM E647. Проводилась запись данных «нагрузка-деформация» с использованием датчика раскрытия трещины Epsilon 3541 COD (Crack Opening Displacement) на передней поверхности образца. Датчик характеризуется высокой степенью линейности (<0,15 % для полного диапазона измерения), высокой чув-
ствительностью (отклик на нагрузку от 10 Н) и высокой точностью (класс В-2, разрешение 0,0001 м/м). Для мониторинга размера трещины использовали метод упругой податливости [6]. В процессе испытаний поддерживалось постоянное значение размаха нагрузки.
Оценку коэффициентов степенных уравнений проводили с помощью метода наименьших квадратов (МНК). В качестве допущения принимали справедливость гипотезы логнормального распределения случайной величины - усталостной долговечности. Однородность выборочных дисперсий долговечности исследуемых уровней нагружения проверяли известными параметрическими критериями - Бартлетта, Левене и Брауна-Форсайта. В результате линеаризации степенного уравнения путем логарифмирования обеих частей получена линейная модель вида:
Y = A + BK,
где X - зависимая переменная-контролиру-ющий параметр нагружения; Y - независимая переменная-циклическая долговечность; A, B - коэффициенты.
Коэффициенты A и B находятся из условия, что сумма квадратов отклонений фактической независимой переменной от независимой переменной, вычисленной по уравнению (1) (п - количество экспериментальных точек), должна быть наименьшей:
1 = £У - У,)2. 1
(1)
Коэффициенты A и B, удовлетворяющие минимуму функции, найдутся из уравнений
^ = 0; 1 = 0. дА дВ
(2)
А = У-ВХ;
£ (X; - X )(У -У)
В = ^-,
п _ '
£ (X; - X)2
,-1
п п
_ £X _ £У
где X = ^-; У =!=1
(3)
Коэффициент корреляции R2 линейных регрессионных моделей получали по следующей зависимости:
£ (X,- - X)(У - У)
Я 2 =
-1
£ (X - X )2 £ (У, -У )2
,-1 /-1
(4)
Решением получившейся системы будет отыскание коэффициентов A и B.
п
п
Микроструктуру изучали на оптическом микроскопе со специализированным устройством вывода изображений. Метрика длины (маркер) на изображениях микроструктуры различается ввиду использования различных приборов оптической микроскопии. Для подготовки микрошлифов вырезали образцы от каждой заготовки, предназначенной для проведения комплекса испытаний конструкционной прочности. После полирования микрошлифы травили водным раствором плавиковой кислоты [7].
Результаты и обсуждение
Микроструктура и химический состав. По структуре и фазовому составу сплав ВТ25У и опытный типа ВТ20 принципиально схожи. Исходя из одинакового содержания элементов, стабилизирующих р-фазу по структурному эквиваленту по содержанию молибдена, новый опытный сплав типа ВТ20 относится к классу псевдо-а-титановых сплавов. Его прямым аналогом по уровню стабильной р-фазы является серийный сплав марки ВТ20. В отличие от сплава ВТ20 новый опытный сплав термически упрочняется и аналогично двухфазным титановым сплавам проходит после деформации при температурах двухфазной области термическую обработку на твердый раствор (высокотемпературный отжиг вблизи температуры полного полиморфного превращения) с последующим охлаждением на воздухе и старение (вторая ступень отжига). Данная технология обеспечивает формирование однородной типичной структуры после деформации (рис. 1).
Сплав ВТ25У является наиболее высокопрочным и жаропрочным среди серийных жаропрочных двухфазных титановых сплавов с гарантированным уровнем прочности ств 1 1080 МПа. Объемная доля стабильной р-фазы в сплаве
после двойного отжига составляет около 15 % [8, 9]. После второй ступени отжига (старения) фазовый состав сплава представлен твердыми растворами а- и р-фаз, а также комплексными силицидами титана, возможно локальное выделение частиц а2-фазы в результате диффузионного превращения в первичной а-фазе [10]. На сегодняшний день штамповки дисков из сплава ВТ25У изготавливают с окончательной деформацией при температурах двухфазной области. Микроструктура штамповок после деформации и термической обработки при температурах двухфазной области - глобулярно-пластинча-тая с преобладающей объемной долей вторичной а-фазы. Для обеспечения высокого уровня прочности штамповок с сечением более 60 мм охлаждение после первой ступени отжига проводят под вентилятором, достигая наибольшей эффективности при обработке на твердый раствор. При такой термической обработке структура материала представлена «20-45 % первичной (глобулярной) а-фазой и вторичной мелкодисперсной пластинчатой а-фазой с прослойками р-фазы (рис. 2).
Отличия состоят в объемной доле стабильной р-фазы, содержание которой для опытного сплава типа ВТ20 снижено в 3 раза. Отметим, что в силу различия в композиции и содержании легирующих элементов прочность твердых растворов а- и р-фаз в сплавах различаются: опытный сплав типа ВТ20 содержит меньшее количество алюминия при увеличенном содержании олова. Сравнить по уровню легирования рассматриваемые сплавы можно через структурные эквиваленты по содержанию алюминия [Д!]еч и молибдена [Мо]еч [11, 12], а также элементов внедрения кремния и углерода (табл. 1).
Рис. 1. Микроструктура штамповки диска из опытного сплава типа ВТ20 после термической обработки (высокотемпературный отжиг с последующим охлаждением на воздухе и старение)
Рис. 2. Микроструктура деформированных
полуфабрикатов из сплава ВТ25У после термической обработки (две ступени отжига с последующим охлаждением под вентилятором)
Таблица 1 Уровень легирования сплавов ВТ20, ВТ25У и опытного типа ВТ20 (о. с. ВТ20)
Сплав [Д!]еч [Мо]еч [Бп^г] Б1, % С, %
ВТ20 8,2 3,3 - Примесь
ВТ25У 8,7 4,3 0,5 0,18 Примесь
о.с. ВТ20 8,3 3,3 1,3 0,22 0,05
Кривые усталости и характер изменения амплитуды напряжений. Для определения предела выносливости, соответствующего вероятности разрушения 50 %, на базе 1 • 104 циклов нового псевдо-а-сплава типа ВТ20 и (а + Р)-сплава ВТ25У испытали не менее 15 образцов для каждой выборки (рис. 3).
Характер изменения амплитуды напряжений сплава ВТ25У и опытного сплава типа ВТ20 на исследуемых уровнях общей деформации представлен на рис. 4.
Для нового опытного сплава типа ВТ20 при амплитуде деформации 0,45 % наблюдается стабильный участок изменения амплитуды напряжений, при амплитудах деформации 0,6; 0,9; 1,1; 1,25 % происходит циклическое разупрочнение, характеризующее изменение амплитуды напряжений в среднем на 30, 150, 175, 185 МПа соответственно. Для сплава ВТ25У появляются два стабильных участка изменения амплитуды напряжений также при низких значениях общей деформации - 0,4; 0,5 %, а при амплитудах деформации 0,6; 0,7;
1
0,9 0,8 0,7
2? 0,6 I 0,5
0,4
0,3
У. МПУ.До = 0. Т=20 °С
ч n
ч
• * ч ч
n n ч
• ВТ25У разрушенные ► ВТ25У неразрушенные
1
10
ю4 ю5
ЛГ, циклы а
с"
1,4 1,2 1,0 0,8
0,6
0,4
МЦУ,ДЕ = 0, Т= 20 °С
разрушенные
Ш
102
ю3 ю4
ЛГ, циклы б
105
Рис. 3. Кривые малоцикловой усталости титанового (а + Р)-сплава ВТ25У (а) и нового титанового псевдо-а-сплава типа ВТ20 (б)
0,9 % наблюдается участок значительной интенсивности циклического разупрочнения продолжительностью 90-100 % от общего числа циклов до разрушения. Как видно, сплав ВТ25У более склонен к разупрочнению при амплитуде общей деформации, равной пределу малоцикловой усталости на базе 1 • 104 циклов. На уровнях приложенной амплитуды деформации выше предела МЦУ проявляется выраженная стадийность разрушения.
Сравнение кривой растяжения с кривой циклического деформирования. Для рассматриваемых титановых сплавов особенности упругопластического деформирования исследованы с использованием значений ширины петли гистерезиса, степени упрочнения
300
О 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6 0,7 0,8 0,9 1
Щ б
Рис. 4. Характер изменения амплитуды напряжений опытного сплава типа ВТ20 (а) и ВТ25У (б) на исследуемых уровнях амплитуды деформации в области нормализованной долговечности N1
или разупрочнения материала, а также других показателей, применяемых при оценке напряженно-деформированного состояния в моделях нелинейно упругих материалов. В настоящее время к описанию диаграмм циклического деформирования известно наиболее распространенное функциональное соотношение Рэмберга-Осгуда [13, 14], в котором полная деформация представлена упругой и пластической составляющими:
Ае 2
Аа 2Е
Аа 2К'
1/п'
(5)
где Ае/2 - амплитуда полной деформации;
Аа/2 - амплитуда напряжений;
Е- модуль Юнга;
К - коэффициент циклической прочности;
п' - коэффициент циклического упрочнения.
В результате анализа данных упругопла-стического деформирования двух титановых сплавов определены коэффициент и экспонента циклического упрочнения из соотношения (5) при помощи метода наименьших квадратов (табл. 2).
При циклическом нагружении в области преимущественно упругой деформации амплитуда напряжений аа меньше аналогичного силового параметра при однократном нагружении - напряжения а (рис. 5).
Как видно, различие кривых статического растяжения и циклического деформирования зависит от амплитуды приложенной деформации. С ее уменьшением с 0,05 мм/мм наблюдается тенденция увеличения разности напряжений при циклическом и статическом
Таблица 2
Результаты расчета параметров
уравнения Рэмберга-Осгуда
Сплав К', МПа п Я2(1дста - !депл)
о.с. ВТ20 1662 0,106 0,98
ВТ25У 1662 0,13 0,98
0,02 0,03 0,04 0,05 Де/2, мм/мм
Рис. 5. Соотношения между кривыми статического растяжения и циклического деформирования опытного сплава типа ВТ20 и ВТ25У
растяжении. Для сплава ВТ25У указанное различие характерно в большей степени. Подобное поведение разности напряжений связано с уменьшением вклада сочетания твер-дорастворного и дисперсионного упрочнения в условиях циклического нагружения. По взаимному расположению кривых циклического и монотонного нагружения оба сплава отно-
1000
со И 800
о к 600
и
и
1 400
к
200
0
0,00
V V
-
- / V Монотонное
▼ Циклическое 1
0,01 Деформация а
а 1100
0,02
1000
о. &
и 3
к
900
800
700
— Монотонное □ Циклическое, 80 °С ▲ Выдержка, 80 °С
]_I_I_I_
12 3 4 Деформация, % б
Рис. 6. Соотношения между кривыми статического растяжения и циклического деформирования зарубежных сплавов-аналогов 1М1834 (а), Т 6246 (б)
сятся к классу циклически разупрочняющих-ся материалов. Похожая тенденция увеличения разности напряжений при циклическом и монотонном нагружении и взаимного расположения кривых циклического и статического растяжения наблюдается у псевдо-а-сплава 1М1834 (Великобритания) (рис. 6, а) и Л 6246 (США) (рис. 6, б), также применяемых в качестве материалов дисков ГТД [15, 16].
Сравнение деформационных кривых. При жестком нагружении в связи с особенностями испытаний применялся деформационный подход, в котором предельное состояние материала оценено амплитудными значениями полной деформации, ее упругой и пластической составляющих. Функциональное соотношение Мэн-сона-Коффина в двойных логарифмических координатах описывает предельное состояние материала в виде амплитуд упругой и пластической деформации, графически изображаемых прямыми линиями, а полную, представляющую их сумму - кривой [13, 14]. Аналитически данное соотношение представлено ниже:
Да/2 = а'^Ь;
Дгр/2 =
(6)
где
Де/2 = + ,
Де/2 - амплитуда полной деформации; а' - коэффициент усталостной прочности; Ь - показатель усталостной прочности; г' - коэффициент усталостной пластичности;
с - показатель усталостной пластичности; N - число циклов до разрушения.
Результаты статистической обработки уравнения Мэнсона-Коффина приведены в табл. 3. В качестве зависимых переменных приняты амплитуда пластической деформации и амплитуда напряжений, а в качестве независимой - количество циклов до разрушения.
Таблица 3
Результаты расчета параметров
уравнения Мэнсона-Коффина
Сплав МПа Ь г с
о.с. ВТ20 2809 -0,14 2491 -1,81
ВТ25У 3055 -0,17 287 -1,44
Деформационные кривые образцов титанового сплава типа ВТ20 (рис. 7, а) и ВТ25У (рис. 7, б) имеют точки пересечения (Ы) 1044 и 1632 по оси абсцисс соответственно, которые разделяют характер деформации, влияющий на усталостную долговечность.
Точка пересечения деформационных кривых упругой и пластической деформации носит название переходной долговечности. Левее этой точки преобладают пластические деформации, правее - упругие. По расположению данной точки пересечения на оси долговечности можно оценивать материал по двум неразрывным свойствам -прочность-пластичность. При стремлении N ^ 1 материал обладает высокой прочностью, но малой пластичностью,
ю
ю
г
¡10
110
10
— Де™/2
Дёпл/2
ДЕполн/2
□ Амплитуда упругой деформации Д Амплитуда пластической деформации о Амплитуда полной деформации
—□ ЛГ, = 1044 цикпо А д в ^ опТЯ----
Адд
10
10 10 циклы а
10
10
10
|ю-2
Но
10
— Деущ/2 _ДЕпл'2
□ Амплитуда упругой деформации Д Амплитуда пластической деформации о Амплитуда полной деформации
ЛГ, = 1632 циклов
^Д-
10^
10*
ю4
10
ЛГ, циклы б
Рис. 7. Деформационные кривые о.с. ВТ20 (а) и ВТ25У (б)
10"
10"
10"
10"
10
20 30 40 50 60 70
AK, МПа-vm
Рис. 8. Кинетическая диаграмма усталостного разрушения опытного сплава типа ВТ20 и ВТ25У
при Nt ^ да материал обладает высокой пластичностью, но малой прочностью [13]. Таким образом, взаимное расположение переходной долговечности указывает, что при циклическом нагружении в области МЦУ сплав ВТ25У более пластичен, но менее прочен по отношению к опытному сплаву типа ВТ20.
Сравнение кинетических диаграмм усталостного разрушения. Кинетическая диаграмма усталостного разрушения ВТ20 и ВТ25У приведена на рис. 8.
Увеличение значений скорости роста трещины усталости опытного сплава типа ВТ20 по отношению к ВТ25У обусловлено структурным состоянием [17, 18]. Глобулярно-пластин-чатая структура у опытного сплава типа ВТ20 характеризуется высокой дисперсностью составляющих глобулей и пластин вторичной (превращенной) а-фазы. Одной из наиболее вероятных причин более высокой скорости роста является низкое содержание относительно «вязкой» и «пластичной» р-фазы. Данный эффект проявляется несмотря на снижение уровня легирования а-твердого раствора
по сравнению со сплавом ВТ25У (см. табл. 1). Кроме того, опытный сплав типа ВТ20 содержит несколько большее количество кремния и дополнительно легирован углеродом, что также отрицательно сказывается на циклической трещиностойкости материала.
Заключение
В результате проведенных испытаний на малоцикловую усталость и скорость роста трещины усталости образцов из титанового сплава ВТ25У и опытного сплава типа ВТ20 установлены следующие особенности:
1. При амплитуде общей деформации, равной пределу малоцикловой усталости на базе 1 • 104 циклов, (а + р)-сплав ВТ25У более склонен к разупрочнению. Отличия в физико-механических свойствах а- и р-фаз в титановых сплавах определяют различие в величине циклического разупрочнения материала.
2. По взаимному расположению кривых циклического деформирования и статического растяжения оба сплава отнесены к классу циклически разупрочняющихся материалов. С уменьшением амплитуды деформации с 0,05 мм/мм наблюдается тенденция увеличения разности напряжений при циклическом и статическом растяжении. Для сплава ВТ25У указанное различие характерно в большей степени.
3. На основе деформационного подхода установлена долговечность, при которой происходит изменение характера деформации. Для сплава ВТ25У и опытного сплава типа ВТ20 эта долговечность находится в области значений 1632 и 1044 циклов соответственно.
4. В опытном псевдо-а-сплаве типа ВТ20 при комнатной температуре СРТУ выше, чем в (а + р)-сплаве ВТ25У, за счет пониженного содержания р-фазы и высокой дисперсности структурных составляющих.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1.
2.
Иноземцев A.A., Башкатов И.Г., Коряковцев А.С.
Титановые сплавы в изделиях разработки ОАО «Авиадвигатель» // В сб.: Современные титановые сплавы и проблемы их развития / Под общей редакцией Каблова Е.Н. М.: ВИАМ, 2010. 106 с. Каблов Е.Н., Кашапов О.С., Медведев П.Н., Павлова Т.В. Исследование двухфазного титанового
сплава системы И-Дквп^г-Бкр-стабилизаторы // Авиационные материалы и технологии. 2020. № 1. С. 30-37.
3. 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.-технич. журн. 2016. № 9. Ст. 06. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 03.10.2021).
4. Каблов Е.Н. ВИАМ: материалы нового поколения для ПД-14 // Крылья Родины. 2019. № 7-8. С. 54-58.
5. 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.
6. ASTM E647-08. Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates. ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.
7. Борисова Е.А., Бочвар Г.А., Брун М.Я., Глазунов С.Г., Колачев Б.А., Коробов О.С., Мальков А.В., Моисеев В.Н., Ноткин А.Б., Перцов-ский Н.З., Полькин И.С., Семенова Н.М., Солонина О.П., Шаханова Г.В. Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов. М.: Металлургия. 1980. 464 с.
8. Жебынева Н.Ф., Падюкова Н.М., Чугунова В.И. и др. Влияние закалки на структуру и свойства сплава ВТ25 // Вопросы авиационной науки и техники. ВИАМ. 1989, № 1. С. 15-20.
9. Овчинников А.В., Носов В.К., Мамонов A.M. Оптимизация водородного пластифицирования жаропрочного титанового сплава ВТ25У применительно к изотермическому деформированию // Технология легких сплавов. 2008. № 3. С. 90-96.
10. Drozdova N., Elkina O., Popov A., Trubochkin A. Influence of silicides on the formation of structure and properties of high-temperature titanium based
alloys // Titanium 99. Science and technology. 1999. P. 563-569.
11. Ilyin A., Kolachev B., Volodin V., Ryndenkov D.
About the purposefulness of comprasion of titanium alloys in terms of aluminium and Molybdenium equivalents // Titanium 99. Science and technology. 1999. P. 53-60.
12. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Справ. М.: ВИЛС-МАТИ, 2009. 520 с.
13. Lee Y.-L., Barley M.E., Kang H.-T. Metal fatigue analysis handbook: practical problem-solving techniques for computer-aided engineering. Elsevier Inc. 2012. P. 222-223. ISBN 978-0-12-385204-5.
14. ASTM E606-04. Standard Practice for Strain-Controlled Fatigue Testing. ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.
15. Evans W.J. Optimising mechanical properties in alpha + beta titanium alloys // Materials Science and Engineering. 1998. Vol. 243. 89-96. https://doi. org/10.1016/S0921-5093(97)00784-3
16. Nidhi Singh, Gouthama, Vakil Singh. Low cycle fatigue behavior of Ti alloy iMi 834 at room temperature // Materials Science and Engineering: A. 2002. Vol. 325. Iss. 1-2. Р. 324-33.
17. Майстров В.М., Ильин А.А., Павлов А.О. Влияние элементов структуры на микромеханизм распроста-нения усталостной трещины в а + р титановых сплавах // I Международная научно-техническая конференция по титану стран СНГ. М.: ВИЛС, 1994.
18. Потапов С.Д., Перепелица Д.Д. Исследование циклической скорости роста трещин в материалах основных деталей авиационных ГТД // Технология легких сплавов. 2013. № 2. С. 5-19.
REFERENCES
1. Inozemtsev A.A., Bashkatov I.G., Koryakovtsev A.S.
Titanovyye splavy v izdeliyakh razrabotki OAO «Aviadvigatel» // V sb.: Sovremennyye titanovyye splavy i problemy ikh razvitiya / Pod obshchey reda-ktsiyey Kablova Ye.N.M.: VIAM, 2010. 106 s.
2. Kablov Ye.N., Kashapov O.S., Medvedev P.N., Pavlova T.V. Issledovaniye dvukhfaznogo titanovogo splava sistemy Ti-Al-Sn-Zr-Si-ß-stabilizatory //Aviat-sionnyye materialy i tekhnologii. 2020. № 1. S. 30-37.
3. Kashapov O.S., Pavlova T.V., Kalashnikov V.S., Kondrat'yeva A.R. Issledovaniye vliyaniya soder-zhaniya legiruyushchikh elementov na svoystva vysokoprochnogo zharoprochnogo psevdo-a-splava VT46 //Trudy VIAM: elektron. nauch.-tekhnich. zhurn. 2016. № 9. St. 06. URL: http://www.viam-works.ru (data obrashcheniya 03.10.2021).
4. Kablov Ye.N. VIAM: materialy novogo pokoleniya dlya PD-14 // Krylya Rodiny. 2019. № 7-8. S. 54-58.
5. Kablov Ye.N. Innovatsionnyye razrabotki FGUP «VIAM» GNTS RF po realizatsii «Strategicheskikh napravleniy razvitiya materialov i tekhnologiy ikh per-erabotki na period do 2030 goda» // Aviatsionnyye materialy i tekhnologii. 2015. № 1 (34). S. 3-33. DOI: 10.18577/2071-9140-2015-0-1-3-33.
6. ASTM E647-08. Standard Test Method for Measurement of Fatigue Crack Growth Rates. ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.
7. Borisova Ye.A., Bochvar G.A., Brun M.Ya., Gla-zunov S.G., Kolachev B.A., Korobov O.S., Mal'-kov A.V., Moiseyev V.N., Notkin A.B., Pertsovs-kiy N.Z., Pol'kin I.S., Semenova N.M., Solonina O.P., Shakhanova G.V. Titanovyye splavy. Metallografiya titanovykh splavov. M.: Metallurgiya. 1980. 464 s.
8. Zhebyneva N.F., Padyukova N.M., Chugunova V.I. i dr. Vliyaniye zakalki na strukturu i svoystva splava VT25 // Voprosy aviatsionnoy nauki i tekhniki. VIAM. 1989, № 1. S. 15-20.
9. Ovchinnikov A.V., Nosov V.K., Mamonov A.M. Optimizatsiya vodorodnogo plastifitsirovaniya zharoprochnogo titanovogo splava VT25U primenitel'no k izotermicheskomu deformirovaniyu // Tekhnologiya lyogkikh splavov. 2008. № 3. S. 90-96.
10. Drozdova N., Elkina O., Popov A., Trubochkin A. Influence of silicides on the formation of structure and properties of high-temperature titanium based alloys // Titanium 99 Science and technology. 1999. P. 563-569.
11. Ilyin A., Kolachev B., Volodin V., Ryndenkov D. About the purposefulness of comprasion of titanium alloys in terms of aluminium and Molybdenium equivalents // Titanium 99. Science and technology. 1999. P. 53-60.
12. Il'in A.A., Kolachev B.A., Pol'kin I.S. Titanovyye splavy. Sostav, struktura, svoystva. Sprav. M.: VILS-MATI, 2009. 520 s.
13. Lee Y.-L., Barley M.E., Kang H.-T. Metal fatigue analysis handbook: practical problem-solving tech-
niques for computer-aided engineering. Elsevier Inc. 2012. P. 222-223. ISBN 978-0-12-385204-5.
14. ASTM E606-04. Standard Practice for Strain-Controlled Fatigue Testing. ASTM International, 100 Barr Harbor Drive, PO Box C700, West Conshohocken, PA 19428-2959, United States.
15. Evans W.J. Optimising mechanical properties in alpha + beta titanium alloys // Materials Science and Engineering. 1998. Vol. 243. 89-96. https://doi. org/10.1016/S0921-5093(97)00784-3.
16. Nidhi Singh, Gouthama, Vakil Singh. Low cycle fatigue behavior of Ti alloy IMI 834 at room temperature //
Materials Science and Engineering: A. 2002. Vol. 325, Iss. 1-2. P. 324-33.
17. Maystrov V.M., Il'in A.A., Pavlov A.O. Vliyaniye ele-mentov struktury na mikromekhanizm rasprostaneni-ya ustalostnoy treshchiny v a + p titanovykh splavakh // I Mezhdunarodnaya nauchno-tekhnicheskaya kon-ferentsiya po titanu stran SNG. 1994. VILS.
18. Potapov S.D., Perepelitsa D.D. Issledovaniye tsikli-cheskoy skorosti rosta treshchin v materialakh os-novnykh detaley aviatsionnykh GTD // Tekhnologiya lyogkikh splavov. 2013. № 2. S. 5-19.
ПАМЯТИ Г.А. БОЧВАРА
3 февраля на 86 году жизни скончался бывший начальник лаборатории титановых сплавов ВИЛСа, лауреат Государственной премии, доктор технических наук Георгий Андреевич Бочвар.
Г.А. Бочвар родился 1 июня 1936 г. в семье научных работников. После окончания в 1959 г. Московского института цветных металлов и золота начал работать в ВИАМе в лаборатории титановых сплавов под руководством В.И. Добаткина, где занимался вопросами структуры и свойств слитков титановых сплавов.
В 1962 г. в связи с созданием Всесоюзного института легких сплавов Г.А. Бочвар был переведен в лабораторию металловедения алюминиевых, магниевых и титановых сплавов этого института. Около четырех лет он возглавлял группу электронной микроскопии, которая провела комплекс важных исследований тонкой структуры высокопрочных р-титановых сплавов, структуры переходных слоев в биметаллах и др.
С 1967 по 1973 г. Г.А. Бочвар - начальник сектора металловедения и термической обработки жаропрочных титановых
сплавов, основные работы которого были направлены на разработку и совершенствование технологии производства полуфабрикатов из серийных и новых жаропрочных титановых сплавов (ВТ3-1, ВТ8, ВТ9, ВТ25, ВТ18, ВТ8У и др.) на основе фундаментальных исследований закономерностей формирования их структуры в процессе деформации и термической обработки. В эти же годы им совместно с сотрудниками и специалистами ВСМПО освоено производство прутков из сплавов ВТ18 и ВТ18У с повышенными характеристиками жаропрочности для применения при температурах до 600 °С.
В 1973 г. Георгий Андреевич возглавил лабораторию металловедения и термической обработки титановых сплавов, исследования которой были направлены на разработку металловедческих основ новых технологических процессов производства полуфабрикатов из титановых сплавов, а также повышение качества серийной продукции. Вместе с сотрудниками он активно участвовал в исследовании и освоении производства практически всех новых отечественных сплавов, в том числе жаропрочных ВТ25У, ВТ36 и негорючих сплавов типа ВТТ (для деталей ГТД), высокопрочных сплавов ВТ22 и ВТ35, сплавов, обладающих эффектом памяти формы серии ТН. Результаты этих работ в значительной степени способствовали обеспечению полуфабрикатами с повышенным комплексом свойств изделий авиационной техники нового поколения.
Хотя основные разработки Георгия Андреевича были направлены на решение задач, связанных с созданием авиационной техники, он активно занимался также материалами для изделий оборонной, космической, судостроительной и других отраслей промышленности.
Результаты его работ отражены в докторской диссертации, которую он защитил в1984 г., а также в более чем 150 статьях, патентах, в монографиях серии «Титановые сплавы».
Г.А. Бочвар много лет активно работал в редсовете нашего журнала.
Светлая память о Георгии Андреевиче как о человеке необычайной скромности, интеллигентности и доброжелательности при общении с сотрудниками
сохранится в наших сердцах.
