Вплив режимів деформаційного оброблення на структуру та механічні властивості високотемпературного титанового стопу системи Ti–Al–Zr–Si–Mo–Nb–Sn

С. В. Ахонін$^{1}$, А. Ю. Северин$^{1}$, В. О. Березос$^{1}$, В. А. Костін$^{1}$, М. М. Кузьменко$^{2}$, О. М. Шевченко$^{2}$, І. Ф. Кравченко$^{3}$

$^{1}$Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України, вул. Казимира Малевича, 11, 03150 Київ, Україна
$^{2}$Інститут проблем матеріалознавства ім. І. М. Францевича НАН України, вул. Омеляна Пріцака, 3, 03142 Київ, Україна
$^{3}$Державне підприємство «Івченко-Прогрес», вул. Іванова, 2, 69068 Запоріжжя, Україна

Отримано: 09.04.2024; остаточний варіант - 26.06.2024. Завантажити: PDF

З метою визначення кінетики фазових перетворень одержано розрахункову ССТ-діяграму для титанового стопу системи леґування Ti–Al–Zr–Si–Mo–Nb–Sn. Проведено дослідження структури та механічних властивостей, одержаних за різних температур, жароміцного титанового стопу системи леґування Ti–Al–Zr–Si–Mo–Nb–Sn після термодеформаційного оброблення. Встановлено, що деформаційне оброблення, яке було проведено у верхній частині области існування ($\alpha$+$\beta$)-фаз, уможливило збільшити міцність матеріялу за кімнатної та робочої температур, а найголовніше, істотно збільшити пластичність матеріялу, водночас допустивши лише незначне середнє пониження межі плинности матеріялу під час короткотривалих випробувань. Встановлено також, що більший ступінь деформування руйнує суцільні силіцидні прошарки, більш рівномірно розподіляє силіциди, підвищує як міцність, так і пластичність стопу, але дещо понижує жароміцні властивості за 600°С.

Ключові слова: жароміцний титановий стоп, фазове перетворення, деформаційне оброблення, структура, фаза, механічні властивості.

URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v46/i07/0705.html

PACS: 61.72.Ff, 62.20.-x, 81.20.Hy, 81.30.Bx, 81.40.Ef, 81.40.Jj, 81.40.Vw


ЦИТОВАНА ЛІТЕРАТУРА
  1. O. P. Solonina and S. G. Glazunov, Zharoprochnyye Titanovyye Splavy [Heat-Resistant Titanium Alloys] (Moskva: Metallurgiya: 1976) (in Russian).
  2. E. W. Collings, The Physical Metallurgy of Titanium Alloys (Metal Parks, Ohio: ASM: 1984).
  3. S. O. Firstov, Nove Pokolinnya Materialiv na Bazi Tytanu. Mekhanika Ruynuvannya Materialiv i Mitsnist’ Konstruktsiy [A New Generation of Materials on the Titanium Base. Fracture Mechanics of Materials and Strength of Constructions] (Ed. V. V. Panasiuk) (Lviv: PhMI, N.A.S. of Ukraine: 2004), p. 609 (in Ukrainian).
  4. S. A. Firstov, S.V. Tkachenko, and N. N. Kuz’menko, Met. Sci. Heat Treat. 51: 12–18 (2009). Crossref
  5. Q. B. Kuang, L. M. Zou, Y. X. Cai, X. Liu, and H. W. Xie, Mater. Trans., 58, No. 12: 1735–1741 (2017). Crossref
  6. Diagrammy Sostoyaniya Dvoinykh Metallicheskikh Sistem [Diagrams of the state of dual metallic systems]. Vol. 3 (Ed. N. P. Lyakishev) (Moskva: Mashinostroenie: 2000), p. 330–332 (in Russian).
  7. M. M. Kuz’menko, Mater. Sci., 44: 49–53 (2008). Crossref
  8. P. Cavaliere, M. El. Mehtedi, E. Evangelista, N. Kuzmenko, and O. Vasylyev, Composites Part A: Applied Science and Manufacturing, 37, No. 10: 1514–1520 (2006). Crossref
  9. O. P. Ostash, A. D. Ivasyshyn, L. D. Kulak, and M. M. Kuz’menko, Mater. Sci., 44: 360–367 (2008). Crossref
  10. S. О. Firstov, L. D. Kulak, M. М. Kuzmenko, and O. M. Shevchenko, Mater. Sci., 54, No. 6: 783–788 (2019). Crossref
  11. O. M. Shevchenko, L. D. Kulak, M. M. Kuzmenko, O. Yu. Koval, A. V. Kotko, I. F. Kravchenko, and S. O. Firstov, Mater. Sci., 59, No. 1: 40–48 (2023). Crossref
  12. H. L. Lukas, S. G. Fries, and B. Sundman, Computational Thermodynamics: The Calphad Method (Cambridge, U.K.: Cambridge University Press: 2007). Crossref
  13. S. V. Akhonin, V. Y. Belous, R. V. Selin, and V. A. Kostin, IOP Conf. Ser.: Earth Environ. Sci., 688: 012012 (2021). Crossref
  14. V. Korzhyk, Y. Zhang, V. Khaskin, O. Ganushchak, V. Kostin, V. Kvasnytskyi, A. Perepichay, and A.Grynyuk, Metals, 13, No. 8: 1338 (2023). Crossref
  15. J. S. Kirkaldy and D. Venugopalan, Phase Transformation in Ferrous Alloys (Eds. A.R. Marder and J.I. Goldstein) (Philadelphia, USA: AIME: 1984).
  16. S. Akhonin, O. Pikulin, V. Berezos, A. Severyn, O. Erokhin, and V. Kryzhanovskyi, Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, 5, No. 12 (119): 6–12 (2022). Crossref
  17. S. V. Akhonin, V. O. Berezos, A. Yu. Severyn, M. P. Gadzyra, Y. G. Tymoschenko, and N. K. Davydchuk, IOP Conf. Ser.: Mater. Sci. Eng., 582: 012051 (2019). Crossref
  18. S. V. Akhonin, V. O. Berezos, O. M. Pikulin, A. Yu. Severyn, O. O. Kotenko, M. M. Kuzmenko, L. D. Kulak, and O. M. Shevchenko, Sovremennaya Ehlektrometallurgiya [Electrometallurgy Today], No. 2: 3–9 (2022) (in Ukrainian).
  19. S. V. Akhonin, A. Yu. Severin, O. M. Pikulin, M. M. Kuzmenko, L. D. Kulak, and O. M. Shevchenko, Sovremennaya Ehlektrometallurgiya [Electrometallurgy Today], No. 4: 42–48 (2022) (in Ukrainian). Crossref
  20. O. M. Shevchenko, L. D. Kulak, М. М. Kuzmenkо, and S. O. Firstov, Меtаllоfiz. Nоvеishiе Tеkhnоl., 42, No. 2: 237–249 (2020) (in Ukrainian). Crossref