Структурные и технологические аспекты получения качественных полуфабрикатов из жаропрочного интерметаллидного сплава на основе Ti$_{2}$AlNb с высоким комплексом свойств
С. В. Скворцова$^{1}$, А. А. Ильин$^{1}$, М. Г. Штуца$^{2}$, А. В. Александров$^{2}$, А. В. Андреев$^{2}$, О. З. Умарова$^{1}$
$^{1}$«МАТИ» - Российский государственный технологический университет К.Э. Циолковского, ул. Оршанская, 3, 121552 Москва, РФ
$^{2}$Акционерное Общество «Чепецкий механический завод», ул. Белова, 7, 427622 Глазов, Удмуртская Республика, РФ
Получена: 17.09.2015. Скачать: PDF
В работе рассмотрены две схемы получения жаропрочного сплава на основе интерметаллида титана Ti$_{2}$AlNb: тройной вакуумно-дуговой переплав (ВДП—ВДП—ВДП) и тройной вакуумно-дуговой переплав, когда второй переплав проводился в вакуумно-дуговой гарнисажной печи (ВДП— ВДГП—ВДП). Показано, что использование второй схемы выплавки обеспечивает получение более однородного распределения легирующих элементов, в первую очередь, ниобия, по сечению слитка. Методом пробных закалок определены температурные границы фазовых областей. Показано, что выше температуры 1050°С сплав находится в однофазном упорядоченном В2-cостоянии. При более низких температурах сверхструктурных рефлексов В2-фазы обнаружено не было. Исследована деформируемость жаропрочного сплава в литом состоянии при повышенных температурах. Установлено, что деформация слитка в В2-области (выше температуры 1050°С) может проводиться со степенями деформации более 70%, а деформация в ($О+\beta$)-области – менее 50%. На основании проведённых исследований была разработана опытно-промышленная технология и получен пруток диаметром 60 мм из жаропрочного сплава на основе интерметаллида титана Ti$_{2}$AlNb. Разработан двухступенчатый режим термической обработки, включающий нагрев до высокотемпературной ступени при температуре 980°С и охлаждение на воздухе, что позволило зафиксировать в структуре сплава метастабильную $\beta$-фазу. Последующий нагрев до температуры 850°С и шестичасовая выдержка приводят к её распаду и формированию в сплаве дисперсной структуры, обеспечивающей заданный комплекс механических свойств.
Ключевые слова: жаропрочный титановый орто-сплав, химический состав, термическая обработка, структура, фазовый состав, прочность, пластичность.
URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ru/abstract/v37/i10/1313.html
PACS: 61.66.Dk, 61.72.S-, 81.05.Bx, 81.10.Fq, 81.30.Fb, 81.40.Ef, 81.70.Bt