Методика побудови розрахункових рівноважних діяграм стану та термокінетичних перетворень титанових стопів системи Ti–Al

Г. М. Григоренко, В. А. Костін, С. Г. Григоренко

Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна

Отримано: 27.11.2017. Завантажити: PDF

Алюмініди титану та стопи на їх основі є перспективними жароміцними матеріялами, затребуваними в обладнанні та вузлах відповідального призначення, зокрема в суднобудуванні, машинобудуванні, авіяційній і космічній техніці. Основною методою одержання необхідного комплексу механічних властивостей інтерметалідних стопів є їх термомеханічне оброблення, параметри якого можуть бути одержані на основі побудови діяграми стану. Побудова експериментальних термокінетичних діяграм інтерметалідних стопів є достатньо ускладненою. На підставі методології CALPHAD запропоновано методику побудови рівноважної діяграми стану та термокінетичної діяграми перетворення інтерметалідного стопу системи Ti–Al. Визначено вплив алюмінію на температуру перетворення інтерметаліду титану Ti$_3$Al. Показано, що зі збільшенням вмісту Алюмінію в інтерметалідах Ti$_3$Al від 10 до 29 ат.% температура початку перетворення $\beta$-Ti $\to$ Ti$_3$Al підвищується від 520 до 1170°С. Подальше підвищення вмісту Алюмінію в інтерметаліді від 29 до 40 ат.% приводить до незначного зниження початкової температури перетворення до 1140°С. Розроблена методика може бути використана для моделювання термокінетичних діяграм анізотермічних перетворень у складних титанових стопах.

Ключові слова: титанові стопи, інтерметаліди, алюмініди титану, фазові перетворення, Gleeble 3800, реґресійна аналіза.

URL: http://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v40/i01/0023.html

PACS: 64.60.Ej, 64.70.kd, 81.05.Bx, 81.30.Bx, 81.40.Gh, 82.20.Wt


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. А. А. Ильин, Б. А. Копачев, И. С. Поповкин, Титановые сплавы. Состав, структура, свойства: Справочник (Москва: ВИЛСМАТИ: 2009).
  2. H. Clemens and S. Mayer, Adv. Eng. Mater., 15, Iss. 4: 191 (2013). Crossref
  3. F. Appel, J. D. H. Paul, and M. Oehring, Gamma Titanium Aluminide Alloys: Science and Technology (Weinheim, Germany: WileyVCH: 2011).
  4. H. A. Lipsitt, D. Shechtman, and R. E. Schafrik, Metall. Trans. A, 6, Iss. 11: 1991 (1975). Crossref
  5. N. Saunders and A. P.Miodownik, CALPHAD—Calculation of Phase Diagrams (Ed. R. W. Cahn) (Oxford, UK: Elsevier Science: 1998).
  6. Z. Fan, P. Tsakiropoulos, and A. P. Miodownik, J. Mater. Sci., 29, Iss. 1: 141 (1994). Crossref
  7. H. L. Lukas, S. G. Fries, and B. Sundman, Computational Thermodynamics: The Calphad Method (Cambridge, UK: Cambridge University Press: 2007). Crossref
  8. Б. Б. Хина, Г. Г. Горанский, Термодинамика многокомпонентных аморфных сплавов: сравнение различных подходов. Современные методы и технологии создания и обработки материалов (Минск: Физико-технический институт НАН Беларуси: 2016).
  9. A. T. Dinsdale, Calphad, 15, Iss. 4: 317 (1991). Crossref
  10. С. В. Ахонин, В. Ю. Белоус, А. Ф. Мужиченко, Р. В. Селин, Автоматическая сварка, № 3: 26 (2013).
  11. Н. Ю. Орлов, Журнал вычислительной математики и математической физики, 26, № 8: 1215 (1986).
  12. Г. М. Григоренко, В. А. Костин, Современная электрометаллургия, № 1: 33 (2013).
  13. Диаграммы состояния двойных металлических систем (Ред. Н. П. Лякишев) (Москва: Машиностроение: 1996).