CC BY
26
-4 (49). 2008 / I4f
АТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ
Influence of temperature interval offorging with start of deformation from (a + (3)- and P -fields and of conditions of cooling after deformation on structure and mechanical characteristics offorged pieces of alloy BT23 is shown.
В. Я ФЕДУЛОВ, БИТУ
УДК 621.74
УСЛОВИЯ КОВКИ И УРОВЕНЬ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ
ПО СЕЧЕНИЮ ПОКОВОК ИЗ СПЛАВА ВТ23
ПРИ ПОСЛЕДУЮЩЕМ ТЕРМИЧЕСКОМ УПРОЧНЕНИИ
Изготовление поковок из сплава ВТ23 (/ п п = 920 °С) размерами 100x200x300 мм производили йз круга диаметром 200 мм, длиной 490 мм, осадкой на 50% по размеру 490 мм и последующей протяжкой до нужных размеров (г = 40-50%) на молоте с массой падающих частей 3000 кг. Время выдержки при нагреве заготовок в печи под ковку при температурах 900, 950, 1050, 1150 и 1250 °С составляло 1 ч. При изготовлении поковок на одном и том же молоте повышение температуры начала ковки сначала на 50, 150, 250 °С, а затем на 350 °С выше 900 °С (первый случай ковки) приводило к повышению интенсивности деформации, т. е. скорость деформации постоянно нарастала.
При проведении ковки из ^-области большое внимание уделяли температуре окончания деформации [1]. Снижение температуры окончания деформации до температуры, близкой к /п п , по данным [2], подавляет процесс спонтанной рекристаллизации металла при охлаждении поковок на воздухе после завершения деформации (в данном случае v0XJI= 20-40 °С/мин). Протекание спонтанной рекристаллизации после завершения процесса деформации эффективно [2] в случае титановых сплавов тогда, когда деформация в Р-области является предварительной и заканчивается на 200400 °С выше температуры полиморфного превращения. По нашему мнению, процесс спонтанной рекристаллизации при более низких температурах в случае, когда деформация является окончательной, т. е. как заключительный этап деформации, не желателен из-за одновременного протекания процессов охрупчивания границ формирующихся p-зерен и межфазных границ, что ведет к снижению механических свойств титановых сплавов, легированных алюминием в значительных количествах [3]. Поэтому при повышении температуры
начала деформации от 900 до 950 °С, а особенно 1050, 1150 и 1250°С одновременно старались уменьшить, по возможности, скорость деформации за счет снижения энергии удара молота, соответственно изменяя высоту подъема; падающих частей при ковке в момент удара, чтобы приблизить температуру окончания деформации в последних трех случаях к значениям tn п. Желаемого результата добились при проведении ковки с температур 1050 и 1150 °С, когда температура окончания деформации была около 880 и 900 °С соответственно. При ковке с температуры 1250 °С деформацию удалось закончить лишь при температуре около 960 °С. Выбранная схема деформации с температуры 1150 °С, по-видимому, обеспечивала более равномерное протекание динамической рекристаллизации во всех зонах поковки во время собственно ковки и спонтанной рекристаллизации металла во время между ударами молота. Для чистоты эксперимента следует также учесть тот факт, что исходная структура заготовок сплава ВТ23 была крупнозернистой и практически нере-кристаллизованной, что вело к интенсивному процессу статической рекристаллизации зерен уже во время нагрева заготовок под деформацию при температуре 900 °С и особенно 950-1250 °С.
При деформации в интервале температур 900820 °С и последующем охлаждении на воздухе структура сплава в любом взятом объеме поковки неоднородна (размер микрозерна оценить практически невозможно) и фактически некристаллизо-вана (рис. 1). Это связано, как уже отмечалось, с неоднородностью структуры исходной заготовки и с тем, что деформация (а+р)-титановых сплавов при температурах ниже tnn весьма неравномерна по сечению поковок, а наличие a-фазы сдерживает протекание процессов рекристаллизации. В сере-
1др /лггттгп г: ктсг^т'п
I и / 4 (49). 2008-
дине поковки микроструктура мало отличается от наружных слоев: р-зерна более правильной формы, что можно объяснить более медленным охлаждением в процессе ковки и после ее завершения. По всему сечению поковки Р-зерна имеют прерывистую оторочку из а-фазы толщиной « 1-2 мкм. Морфология а-фазы в р-зернах представляет собой хаотически расположенные тонкие (« 0,5-1,5 мкм) пластины или пачки пластин. Четко выраженные колонии а-пластин отсутствуют. Фазовый состав сплава ВТ23 представлен только а- и Р-фазами
(а^ = 0,321 нм). Механические свойства сплава ВТ23 поковок, полученных ковкой в интервале температур 900-820 °С, достаточно высоки: в наружных слоях ав = 1130-1150 МПа, 5 = 8-12%, \|/ = 21-32 %, КСи = 0,36 МДж/м2, КСТ = 0,20 МДж/м2; в середине ав = 1100-1120 МПа, 8 = 10-12%, у = 25-32%, КСи = 0,35 МДж/м2, КСТ = 0,18 МДж/м2. Различия в значениях ав, \|/ и КСТ в наружных слоях и середине поковки объясняются описанными отличиями в зеренной структуре сплава.
жмшшй л
Рис. 1. Наиболее типичная микроструктура сплава ВТ23 поковки размерами 100x200x300 мм, полученной ковкой в интервале 900-820 °С (охлаждение после ковки на воздухе): а, в, д - наружные слои; б, г, е - середина, а, б - х200; в, г - х500;
д, е -у- 20000
ЛГГТТгП ГГ [ГХцРиЛТП.Г; /1/10
-4 (49). 2008/
Охлаждение поковки, деформированной в интервале температур 900-820 °С, в воде (в наружных слоях уохл = 7 °С /с, в середине уохл = 1 °С /с) приводит к значительному повышению прочности сплава ВТ23 и особенно в наружных слоях: наружные слои -ав = 1540-1550 МПа, 5 = 2-4%, у = 6-8%, КШ = 0,05-0,12 МДж/м2, КСТ = 0,02-0,07 МДж/м2; середина - ств = 1190 МПа, 5 = 8-12%, у = 20-24%, КШ = 0,33-0,38 МДж/м2, КСТ = 0,21 МДж/м2. Микроструктура сплава ВТ23 в середине поковки, охлажденной в воде (рис. 2), мало отличается от
структуры сплава ВТ23 поковки, охлажденной на воздухе. Поэтому более высокие уровни здесь значений ав и КСТ можно объяснить, по-видимому, наличием более развитой субзеренной структуры и более мелкими пластинами а-фазы, а также большим количеством мелкодисперсной а-фазы (толщиной « 0,1-1,0 мкм) в Р-прослойке, образовавшейся при охлаждении со скоростью 1 °С/с по сравнению с 0,2 °С/с при охлаждении на воздухе. Фазовый состав сплава в середине поковки представлен а- и Рм-фазами (^ = 0,322 нм). Развитая субзеренная струк-
Шшштт^ЩШЗШт^
б
Рис. 2. Типичная микроструктура сплава ВТ23 поковки размерами 100x200x300 мм, полученной ковкой в интервале 900-820 °С (охлаждение после ковки в воде): а, в, д - наружные слои; б, г, е - середина, а, б - х200; в, г - х500;
д-х 20000; е-х 10000
150
4 (49). 2008-
тура, наличие значительного количества дефектов структуры и весьма мелких (толщина менее ОД мкм) частиц низкотемпературной а-фазы в сплаве ВТ23 наружных слоев поковки после охлаждения в воде, по всей видимости, позволили получить очень высокую прочность образцов. Фазовый состав сплава в наружных слоях представлен а-, а"-и (Зм-фазами (ар = 0,3225 нм).
Нагрев исходных заготовок плиты из сплава ВТ23 и последующая ковка в интервале температур 950-860 °С с охлаждением на воздухе привели
к получению более однородной по сравнению с деформацией с 900 °С частично рекристаллизо-ванной структуры, размер (З-зерен в которой также оценить весьма затруднительно (рис. 3, а, б). В середине поковки при этом Р-зерна имеют более правильную форму по сравнению с наружными слоями. Р-Зерна во всем объеме поковки оторочены а-фазой (толщина 1,5-2,5 мкм). Внутризерен-ная структура (рис. 3, в, г) является «промежуточной»: наряду с хаотическим расположением а-плас-тин толщиной 0,5-2,0 мкм появляются «задатки»
Рис. 3. Типичная микроструктура сплава ВТ23 поковки размерами 100x200x300 мм, полученной ковкой в интервале 950-860 °С (охлаждение после ковки на воздухе): а, в, д- наружные слои; б, г, е- середина, а, б - х200; в, г - х500; д, е - х 20000
образования колоний (пачек) ос-пластин, имеющих одинаковую ориентировку. Пластины а-фазы фраг-ментированы дислокациями и дислокационными стенками (рис. 3, д, ё). Фазовый состав сплава ВТ23 представлен а- и Рм-фазами (ар= 0,321 нм). В отдельных участках ß-фазы видны выделения а-фазы размерами около 0,1 мкм, образовавшиеся в результате охлаждения поковки после деформации на воздухе. Механические свойства в данном случае характеризуются следующими значениями: наружные слои - ав = 1110-1130 МПа, 5 = 8-10%, у = 25-33 %, KCU = 0,41-0,47 МДж/м2, КСТ = 0,18-0,21 МДж/м2; середина - ав = 1080-1100 МПа, 5 = 10-12%, \|/ = 30-35%, KCU = 0,41-0,45 МДж/м2, КСТ = 0,18-0,20 МДж/м2. Более высокие значения \|/ и KCU по сравнению с деформацией в интервале 900-820 °С можно объяснить измельчением ß-зерна и некоторым повышением однородности внутризеренной структуры.
Повышение температуры начала ковки до 1050 °С (окончание при температуре около 880 °С), во-первых, способствует протеканию рекристаллиза-ционных процессов в структуре сплава ВТ23 в результате деформации и последующего охлаждения
11Ш115ШШИ /1К1
-4(49) 2008 /IUI
поковки, что обеспечивает измельчение ß-зеренной структуры в наружных слоях (D = 250-500 мкм) и в меньшей степени в середине (D = 300-800 мкм) и совершенствованию формы ß-зерен (рис.4). При этом ß-зерна оторочены прослойкой а-фазы толщиной 2-3 мкм. Во-вторых, внутризеренная структура характеризуется наличием определенно ориентированных пачек длинных а-пластин, толщина которых составляет 0,5-2,5 мкм, наряду со значительным количеством более коротких и неориентированных определенным образом а-пластин. Наличие в структуре сплава ВТ23 пачек а-плас-тин приводит к заметному снижению значений \|/ и KCU, особенно в середине поковки, по сравнению с деформацией в интервале 950-860 °С: наружные слои - ств = 1130 МПа, 8 = 10%, \|/ = 25-29 %, KCU = 0,43 МДж/м2, КСТ = 0,19 МДж/м2; в середине - ав = 1105 МПа, 8 = 10%, \|/ = 20-25%, KCU = 0,37 МДж/м2, КСТ = 0,16 МДж/м2. Фазовый состав сплава ВТ23 здесь также представлен а- и ßj^-фазами (ар = 0,3210 нм).
Более интенсивное протекание процесса деформации поковок из сплава ВТ23 в интервале температур 1150-900 °С и последующее охлажде-
Рис. 4. Типичная микроструктура сплава ВТ23 поковки размерами 100x200x300 мм, полученной ковкой в интервале 1050-880 °С (охлаждение после ковки на воздухе): а, в- наружные слои; б, г- середина, а, б - х200; в, г- х500
152/
яг гттгГ: г: п^тпя глтггп
а С49>. 2008-
ние на воздухе обеспечивают (рис. 5) измельчение Р-зеренной структуры сплава и в наружных слоях, и в середине (О = 150-450 мкм), что по сравнению с деформацией с температуры 1050 °С повышает значения характеристик пластичности, ударной вязкости и трещиностойкости, особенно в середине поковки: наружные слои - ав = 1120-1140 МПа, 8 = 10-12%, \|/ = 29-35 %, КШ = 0,5СИ),54 МДж/м2, КСТ = 0,18-0,23 МДж/м2; в середине - ств = 1080-1100 МПа, 5 = 12-14%, у = 37-42%, КШ =
0,52-0,55 МДж/м2, КСТ = 0,22-0,26 МДж/м2. Более высокие значения ств в наружных слоях по сравнению с серединой, как и при ковке с температур 900-1050 °С, объясняются наличием мелкодисперсной а-фазы (« 0,1-0,5 мкм) в Р-фазе, образование которой произошло при охлаждении поковок на воздухе после деформации из-за более благоприятных условий для течения этого процесса в наружных слоях поковки. Основная масса пластин а-фазы разориентирована по отношению
Рис. 5. Типичная микроструктура сплава ВТ23 поковки размерами 100x200x300 мм, полученной ковкой в интервале 1150-900 °С (охлаждение после ковки на воздухе): а, в, д- наружные слои; б, г, е- середина, а, б- х200; в, г- х500; д, е - х 20000
шгггГ: гг Kmcr^vn:fi I ikq
-4 (49). 2008/ IUU
друг к другу, имеет толщину около 0,5-2,5 мкм и более короткую длину, чем после ковки с 1050 °С.
Слабое протекание собирательной рекристаллизации Р-зерен после завершения ковки с 1150 °С при температуре около 900 °С в процессе последующего охлаждения на воздухе подтверждается тем случаем, когда охлаждение поковок после деформации производили в воде (рис. 6). Отличие структуры в данном случае состояло, во-первых, в том, что в наружных слоях поковки (v0XJI =
8,5 °С/с) (3-зеренная структура (рис. 6, а) не выявлялась при обычном травлении, что свидетельствует об отсутствии ос-оторочки по границам бывших Р-зерен, а в середине поковки (уохл = 1 °С/с) толщина а-оторочки составляла всего лишь около 0,5-1,0 мкм, в то время как при охлаждении на воздухе толщина а-оторочки была в пределах 2-3 мкм. Во-вторых, и в наружных слоях, и в середине поковки пластины а-фазы в пределах Р-зерен располагались разориентированно и были более тон-
Рис. 6. Типичная микроструктура сплава ВТ23 поковки размерами 100x200x300 мм, полученной ковкой в интервале 1150-900°С (а - г - охлаждение после ковки в воде; д, е- охлаждение после ковки: 5, 5 мин на воздухе, а далее в воде): а, д - наружные слои;
б, в, г, е- середина, а, г - х20000; б, д- х200; в, е - х 5000
1ЧД /ш&в ш шттттш
1114/ 4(491.2008-
кими: наружные слои - около 0,1 мкм, середина -0,5-1,0 мкм. В связи с этими отличиями в структуре сплава прочностные характеристики были более высокими: в наружных слоях образцы разрушались хрупко, в середине - ав = 1180-1200 МПа, 5 = 8-10%, у = 30-35%, KCU = 0,23-0,26 МДж/м2, КСТ = 0,10-0,13 МДж/м2. Фазовый состав сплава ВТ23 в наружных слоях был представлен мартенситом а'-, а- и Рм-фазами (ар = 0,3225 нм).
Рост а-оторочки и а-пластин после завершения процесса ковки в интервале 1150-900 °С и охлаждения на воздухе, по-видимому, шел в течение всего процесса охлаждения (до 550 °С). Так, в результате эксперимента, когда после ковки в интервале 1150900 °С поковку сначала охлаждали на воздухе в течение 5 мин, а далее в воде, сформировавшаяся микроструктура сплава ВТ23 (рис. 6, д, ё) отличалась от микроструктуры сплава ВТ23 поковки, охлажденной только на воздухе, более тонкой а-огорочкой 1 мкм) по границам ß-зерен и полным отсутствием колоний или пачек а-пластин, которые были расположены неориентировано, имели толщину около 03-0,5 мкм в наружных слоях и 0,5-1,0 мкм в середине и были более короткими по длине. Фазовый состав сплава ВТ23 в этой поковке был представлен а- и Рм-фазами (в наружных слоях ар = 0,322 нм, в середине ар = 0,3215 нм). Механические свойства сплава ВТ23 в данном случае имели следующие значения: наружные слои - ав = 1305-1350 МПа, 8 = 3-4%, у = 6-8 %, KCU = 0,08-0,15 МДж/м2, КСТ = 0,04 МДж/м2; середина- ав = 1160-1180 МПа, 8 = 6-8 %, у = 20-25%, KCU = 0,23-0,30 МДж/м2, КСТ = 0,07-0,09 МДж/м2.
Для сплава ВТ23 у поковки, деформированной в температурном интервале 1250-960 °С и охлажденной после ковки на воздухе, характерно наличие рекристаллизованной микроструктуры со значительным разбросом в размерах ß-зерен: от 150 до 800 мкм (рис.7). По всей видимости» большое различие в размерах зерен можно объяснить значительной неоднородностью протекания процесса динамической рекристаллизации во время деформации, а также возможностью осуществления в той или иной степени собирательной рекристаллизации при охлаждении поковки на воздухе после завершения ковки (960 °С), особенно в середине поковки. Однако ß-зерна неравноосные, оторочены а-прослойкой толщиной около 2,5-3,5 мкм. Для внутреннего строения характерно не присутствие колоний или пачек а-пластин, а их неориентированное относительно друг друга расположение. Толщина а-пластин колеблется весьма значительно от 0,5 до 2,5 мкм, а длина их весьма различна (рис. 7, д, ё). Механические свойства сплава ВТ23 для данной поковки из-за наличия разнозе-ренности в структуре характеризуются более низ-
кими по сравнению с деформацией с 1150 °С зна* чениями 8, КСи и КСТ: наружные слои - св а* 1120-1135 МПа, 8 = 5-6 %, \|/ = 29-32 %, КСи =» 0,32-0,40 МДж/м2, КСТ = 0,11-0,17 МДж/м2; середина - ав = 1060-1080 МПа, 8 = 6-8 %, у = 38-42 %, КСи = 0,34-0,42 МДж/м2, КСТ = 0,09-0,15 МДж/м2.
Проведение старения образцов поковок по режш-му нагрев при температуре 450 °С в течение 8 ч длр случаев проведения деформации с охлаждением поковок после ковки на воздухе позволило повысил* прочность сплава ВТ23 на 30-60 МПа при снижении характеристик пластичности, ударной вязкости и тре-щиностойкости (режимы деформаций 1, 3, 4, 5, 8). Для поковки, деформированной с 900 °С и охлажденной в воде после завершения ковки, характерно после проведения старения по тому же режиму повышение прочности сплава ВТ23 только в середине поковки примерно на 110 МПа. Для поковок с режимами деформации 6, 7 проводили старение при температуре 550 °С в течение 8 ч. Здесь характерно повышение прочности сплава Н в наружных слоях (в режиме деформации 7 - 110 МПа), и в середине (в режиме деформации 6 - на 55 МПа, в режиме деформации 7 - на 70 МПа) при соответствующем, хотя и небольшом снижении характеристик пластичности (8, \|/) и ударной вязкости (КСи, КСТ) по сравнению с состоянием после деформации.
С точки зрения общего уровня механических свойств и их однородности по сечению поковки при указанном режиме упрочнения предпочтение следует отдать ковке в интервале температуры 900-820 °С с охлаждением на воздухе: ав = 1150— 11,80 МПа, 8 = 8-10%, у = 16-26 %, КСи = 0,290,32 МДж/м2, КСТ = 0,12-0,16 МДж/м2, а также ковке в интервале температуры 1150-900 °С с охлаждением на воздухе: ав = 1155-1190 МПа, 8 = 6-8 %, \|/ = 22-29%, КСИ = 0,46-0,50 МДж/м2, КСТ = 0,16-0,19 МДж/м2. Малоцикловая усталость при наличии острого кольцевого надреза однако выше у образцов сплава ВТ23 поковки, деформированной при 1150-900 °С: Л^р = 22 000 циклов по сравнению с #ср = 17 000 циклов (ковка при 900-820 °С), по всей видимости, из-за различия во внутризеренном строении сплава ВТ23.
Определяли длительную прочность (¿иси = 450 °С, а = 600 МПа) образцов сплава ВТ23, вырезанных из поковок, деформированных в интервале 900-820, 1150-900, 1250-960 °С, охлажденных на воздухе и затем состаренных при температуре 450 °С в течение 8 ч: в первом случае длительная прочность составила от 117 до 169 ч, во втором - 252-282, в третьем - 142-193 ч.
Что касается ускоренного охлаждения поковок после деформации, несмотря на высокий уровень
01Ш1 га
--4 (49), 2008
Рис. 7. Типичная микроструктура сплава ВТ23 поковки размерами 100x200x300 мм, полученной ковкой в интервале 1250-960 °С (охлаждение после ковки на воздухе): а, б, д - наружные слои; б, г, е- середина, а, в - хЮО; б, г - х200; д, е - х 20000
прочности после старения, использование его в качестве элемента упрочнения для массивных изделий из сплава ВТ23 нежелательно из-за значительной разницы в структуре и прочности наружных слоев и середины: уже для поковок толщиной 100 мм и массой около 30 кг имели Аав = 160-240 МПа.
Исследовали влияние термического упрочнения: нагрев до температуры 760 °С, выдержка в течение 30 мин, охлаждение в воде + старение: 450 °С, 8 ч, на уровень механических свойств заготовок размерами 11x11x60 мм, вырезанных сразу после ковки и охлаждения из наружных слоев и середины поковок, деформированных по режимам
1,2, 3, 4, 5, 6, 8. Таким образом, оценивали способность горячедеформированного сплава ВТ23 с различной сформировавшейся структурой к упрочнению в равных условиях проведения термической обработки на уровень ав > 1280 МПа (130 кгс/мм2) и сохранению при этом удовлетворительных значений характеристик пластичности, ударной вязкости и трещиностойкости. После проведения указанного выше упрочняющего режима термической обработки, режим закалки которого с нагревом при 760 °С и охлаждением в воде был выбран из-за соображений наименьшего воздействия на сформировавшуюся при ковке структуру и получения доста-
lee ¡тш m штшмтш
I Ii U I 4 ив). 2008-
точного эффекта упрочнения при последующем старении, добились в случаях предшествующей деформации по режимам 1, 2, 3, 4, 5, 6 примерно одинакового эффекта упрочнения образцов сплава ВТ23: из наружных слоев поковки - о^ = 1335-1345 МПа, из середины поковки - ав = 1305-1320 МПа. Разницу в уровне упрочнения образцов сплава, вырезанных ранее из наружных слоев и в середине поковок, Аав == 25-30 МПа, следует объяснить за счет более крупного (хотя и незначительно) ß-превра-щеннош зерна сплава в середине поковки по отношению к ее наружным слоям и несколько худшей проработкой здесь структуры в процессе ковки. Вырезанные образцы сплава ВТ23 у поковки, деформированной в интервале температур 1250-960 °С, в результате проведения упрочняющей термической обработки показали несколько меньшие значения прочности: наружные слои -ств = 1290 МПа, середина - ав = 1275 МПа, что обеспечивается, по всей видимости, более значительной разнозернисто-стъю горячедеформированнош сплава и наличием более значительной («3,5 мкм) а-оторочки по границам ß-зерен [4, 5]. Для случаев деформации по режимам 1, 2, 3, 4, 5, 6 механические свойства образцов имели основные отличия после проведения упрочняющей термической обработки в значениях у, KCU и КСТ. В тех случаях, когда имели в исходном состоянии (после ковки) структуры более тонкие пластины а-фазы (» 0,5-1,5 мкм, режимы 1,2, 6), получили после упрочнения и более низкие значения \|/ = 8-13% вместо \|/ = 11-16% при толщине пластин 0,5-2,5 мкм, KCU = 0,17-0,20 МДж/м2 вместо 0,25-0,30 МДж/м2 и КСТ = 0,07-4),08 МДж/м2 вместо 0,12-0,17 МДж/м2. Для внутризеренной структуры с более тонкими пластинами а-фазы характерна также и более тонкая прослойка ß-фазы, образование в которой после упрочнения при старе* нии на уровень <тв > 1280 МПа дисперсной а-фазы («0,1 мкм) в значительной степени более интенсивно снижало, на наш взгляд, значения у и особенно KCU и КСТ по сравнению с внутризеренной структурой, у которой толщина пластин а-фазы после ковки, а значит и толщина ß-прослойки, составляла примерно 1,5-2,5 мкм. Это связано с тем, что чем
тоньше (3-прослойка, тем более дисперсное и в то же время более неоднородное выделение здесь частиц дисперсной а-фазы при старении.
Для случая поковки, полученной деформацией с 1250 °С, более низкие значения 5 = 2-4% и vj/ = 9-11,5% у термоупрочненных образцов по сравнению с механическими свойствами образцов поковок, полученных деформированием по режимах 3,4,5, получили также из-за наличия более грубой а-оторочки по границам Р-зерен. Одновременно значения KCU и КСТ были примерно те же: KCU = 0,24-0,27 МДж/м2, КСТ = 0,08-0,12 МДж/м2.
Выводы
1. Показано влияние температурного интервала ковки с началом деформации из (а+р)- и р-об-ласти и условий охлаждения (воздух, воздух -вода, вода) после деформации на структуру и механические свойства поковок из сплава ВТ23.
2. Установлено, что наиболее благоприятные условия для формирования высокого и однородного комплекса механических свойств образцов крупных поковок после термического упрочнения достигаются в результате их ковки в интервале 1150900 °С и последующего охлаждения на воздухе;
3. Предложена методика оценки способности к термическому упрочнению всего полуфабриката из титанового сплава сравнением механических свойств образцов, вырезанных из различных по сечению зон и прошедших затем термическую обработку в равных условиях.
4. При термическом упрочнении (760 °С, 30 мин, вода + 450 °С, 8 ч) в равных условиях образцы, вырезанные из поковок сплава ВТ23, для всех случаев ковки в наружных слоях обладают более высокой способностью к упрочнению по сравнению с серединой: ав в наружных слоях выше, чем в середине на 30-50 МПа в зависимости от температурного интервала деформации. Этот эффект определяется более мелкозернистой микроструктурой сплава ВТ23 в наружных слоях по сравнению с серединой, а также тем, что в наружных слоях внутризеренное строение сплава отличается большей разориентированностъю а-пластин относительно друг друга.
Литература
1.Федулов В. Н. Механические свойства поковок из сплава ВТ23, полученных деформированием из Р-области // Авиационная пром-сть. 1991. № 7. С. 42-44.
2. О закономерностях формирования зеренной структуры титановых сплавов при горячей обработке / И. Б. Родина, Г. В. Шаханова, И. В. Левин и др. // Авиационная пром-сть. 1987. № 9. С. 50.
3.Попов А. А., Анисимова Л. И. Влияние алюминия на характер разрушения титановых сплавов // МиТОМ. 1984. №12. С. 40.
4. О межзеренном разрушении в двухфазных титановых сплавах с пластинчатой структурой / Н. 3. Перцовский, М. Я. Брун, Е. М. Голубева и др. // ФММ. 1988. Т. 65. Вып. 4. С. 816-822.
5. Б о к ш т е й н С. 3., 3 ю л и н а Н. П., Маркович О. В. Диффузионные особенности внутренних поверхностей раздела в титановых сплавах // ФММ. 1989. Т. 68. Вып. 1. С. 104-109.
