Структурні і технологічні аспекти одержання якісних напівфабрикатів з жароміцного інтерметалідного сплаву на основі Ti$_{2}$AlNb з високим комплексом властивостей

С. В. Скворцова$^{1}$, О. А. Ільїн$^{1}$, М. Г. Штуца$^{2}$, А. В. Алєксандров$^{2}$, А. В. Андрєєв$^{2}$, О. З. Умарова$^{1}$

$^{1}$«МАТИ» - Російський державний технологічний університет К.Е. Ціолковського, вул. Оршанська, 3, 121552 Москва, РФ
$^{2}$

Отримано: 17.09.2015. Завантажити: PDF

У роботі розглянуто дві схеми одержання жароміцного стопу на основі інтерметаліду титану Ti$_{2}$AlNb: потрійне вакуумно-дугове перетоплення (ВДП—ВДП—ВДП) і потрійне вакуумно-дугове перетоплення, коли друге перетоплення проводилося у вакуумно-дуговій гарнісажній печі (ВДП—ВДГП—ВДП). Показано, що використання другої схеми витопу забезпечує одержання більш однорідного розподілу леґувальних елементів, в першу чергу, ніобію, по перерізу зливка. Методою пробного загартування визначено температурні межі фазових областей. Показано, що вище температури 1050°С стоп знаходиться в однофазному упорядкованому В2-cтані. При більш низьких температурах надструктурних рефлексів В2-фази виявлено не було. Досліджено здеформованість жароміцного стопу в литому стані при підвищених температурах. Встановлено, що деформація зливка у В2-області (вище температури 1050°С) може проводитися зі ступенями деформації, більшими, ніж 70%, а деформація в ($О+\beta$)-області – меншими, ніж 50%. На підставі проведених досліджень було розроблено дослідно-промислову технологію і одержано пруток діяметром у 60 мм з жароміцного стопу на основі інтерметаліду титану Ti$_{2}$AlNb. Розроблено двоступеневий режим термічної обробки, що включає нагрівання до високотемпературного ступеня при температурі 980°С і охолодження на повітрі, що уможливило зафіксувати в структурі стопу метастабільну $\beta$-фазу. Наступне нагрівання до температури 850°С і шестигодинна витримка призводять до її розпаду і формування у стопі дисперсної структури, що забезпечує заданий комплекс механічних властивостей.

Ключові слова: жароміцний титановий орто-стоп, хімічний склад, термічна обробка, структура, фазовий склад, міцність, пластичність.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/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


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. Е. Н. Каблов, Авиационные материалы и технологии, № S: 7 (2012).
  2. Ю. Н. Шмотин, Р. Ю. Старков, Д. В. Данилов, О. Г. Оспенникова, Б. С. Ломберг, Авиационные материалы и технологии, № 2: 6 (2012).
  3. В. В. Антипов, Авиационные материалы и технологии, № S: 157 (2012).
  4. О. С. Кашапов, А. В. Новак, Н. А. Ночовная, Т. В. Павлова, Труды ВИАМ (электронный журнал), № 3 (2013).
  5. Н. А. Ночовная, Е. Б. Алексеев, А. Ю. Изотова, А. В. Новак, Титан, № 4 (38): 42 (2012).
  6. Н. А. Ночовная, В. И. Иванов, Е. Б. Алексеев, А. С. Кочетков, Авиационные материалы и технологии, № S: 196 (2012).
  7. Н. А. Ночовная, В. Г. Анташев, Е. Б. Алексеев, Технология легких сплавов, № 3: 28 (2009).
  8. Н. А. Ночовная, Е. Б. Алексеев, К. К. Ясинский, А. С. Кочетков, Вестник МГТУ им. Н. Э. Баумана. Сер. «Машиностроение», 53 (2011).
  9. Н. А. Ночовная, С. В. Скворцова, Д. С. Анищук, Е. Б. Алексеев, П. В. Панин, О. З. Умарова, Титан, № 4 (42): 33 (2013).
  10. Н. А. Ночовная, В. Г. Анташев, А. А. Ширяев, Е. Б. Алексеев, Технология лёгких сплавов, № 4: 92 (2012).
  11. N. Nochovnaya, V. Ivanov, E. Alexeev, and A. Izotova, Proc. of 12th World Conference on Titanium (June 19–24, 2011) (Beijing: CNCC: 2011), vol. 2, p. 1383.
  12. С. В. Скворцова, О. З. Умарова, И. А. Грушин, Д. С. Анищук, Титан, № 2 (47): 11 (2015).