сгенерировать QR код
Открытый доступ
Только для подписчиков
Изменение структурного и текстурного состояния титанового сплава ВТ41 в результате горячей осадки и последующего отжига
https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-107-3-40-50
Аннотация
Проведено исследование структуры титанового сплава ВТ41 (Ti–Al–Si–Zr–Sn+β-стабилизаторы), подвергнутого горячей осадке в (α+β)‐области, т. е. в условиях, моделирующих штамповку диска газотурбинного двигателя (ГТД). Выявлены особенности формирования текстурного состояния первичных и вторичных глобулярных зерен, а также кинетики их растворения при повышении температуры отжига. В результате термообработки при 995°С существенно повышается однородность структуры заготовки по сравнению с деформированным состоянием, что связано с перекристаллизацией пластинчатых и мелкоглобулярных зерен и сохранением первичных глобулярных зерен α-фазы. Установлена последовательность структурных изменений при нагреве в интервале температур отжига от 950 до 1040°С.
Об авторах
П. Н. Медведев
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия
Россия
канд. физ.-мат. наук
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
С. А. Наприенко
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия
Россия
канд. техн. наук
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
О. С. Кашапов
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия
Россия
канд. техн. наук
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
Е. В. Филонова
ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов» (ФГУП «ВИАМ»)
Россия
Россия
105005, Москва, ул. Радио, д. 17
Список литературы
1. Медведев П. Н., Наприенко С. А., Кашапов О. С., Шпагин А. С., Попов И. П. Исследование неоднородности структуры заготовки титанового сплава ВТ41 после термомеханической обработки // Вопросы материаловедения. – 2019. – №1 (97) . – С. 36–46.
2. Zhang X. D., Evans D. J., Baeslack W. A., Fraser H. L. Effect of long term aging on the microstructural stability and mechanical properties of Ti–6Al–2Cr–2Mo–2Sn–2Zr alloy // Materials Science and Engineering. – 2003. – V. A344. – P. 300–311.
3. Аношкин Н. Ф., Брун М. Я., Шаханова Г. В. Требования к бимодальной структуре с оптимальным комплексом механических свойств и режимы ее получения // Титан. – 1998. – № 1 (10). С. 35–41.
4. Lutjering G., Williams J. C. Titanium. 2nd edition. – Springer-Verlag Berlin Heidelberg, 2003, 2007. – 449 p.
5. Sauer C., Lutjering G. Influence of layers at grain boundaries on mechanical properties of Ti-alloys // Materials Science and Engineering. – 2001. – V. A319–321. – P. 393–397.
6. Es-Souni M. Creep behaviour and creep microstructures of a high-temperature titanium alloy Ti5,8-Al–4,0Sn–3,5Zr–0,7Nb–0,35Si–0,06C (Timetal 834). Part I: Primary and steady-state creep // Materials Characterization. – 2001. – V. 46. – P. 365–379.
7. Кашапов О. С., Павлова Т.В., Калашников В.С., Кондратьева А.Р. Исследование влияния режимов термической обработки на структуру и свойства опытных поковок из сплава ВТ41 с мелкозернистой структурой // Авиационные материалы и технологии, 2017. № 3 (48). С. 3–7. DOI: 10/18577/2071-9140-2017-0-3-3-7.
8. Russo P. A., Yu K. O. Effect of Ni, Fe, and primary alpha on the creep of alpha-beta processed and annealed Ti–6Al–2Sn–4Zr–2Mo–0,09Si // Titanium-99. Science and technology, 1999. – P. 596–603.
9. Welk B. A. Microstructural and property relationships in titanium alloy Ti-5553 // Presented in partial fulfillment of the requirements for the degree master of science in the graduate school of the Ohio State University. – The Ohio State University, 2010. – 88 p.
10. Zeng W. D., Zhou Y. G. The influence of microstructure on dwell sensitive fatigue in Ti–6.5Al–3.5Mo–1.5Zr–0.3Si alloy // Materials Science and Engineering. – 2000. – N A290. – P. 33–38.
11. Горбовец М. А., Ночовная Н. А. Влияние микроструктуры и фазового состава жаропрочных титановых сплавов на скорость роста трещины усталости // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. – 2016. – № 4. Ст.03. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 03.12.2018). DOI:10/18577/2307-6046-2016-0-4-3-3.
12. Захарова Л. В. Влияние химического состава, термической обработки и структуры на стойкость титановых сплавов к растрескиванию от горячесолевой коррозии // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. – 2016. – № 9. Ст.11. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 03.12.2018). DOI: 10/18577/2307-6046-2016-0-9-11-11.
13. Орлов М. Р., Наприенко С. А. Разрушение двухфазных титановых сплавов в морской воде // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. – 2017. – № 1. Ст.10. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 03.12.2018). DOI: 10/18577/2307-6046-2017-0-1-10-10.
14. Kablov E. N., Kovalev I. E., Zhemanyuk P. D., Tkachenko V. V., Voitenko S. A., Pirogov L. A., Banas F. P., Kovalev A. E. Efficiency of surface cold-work hardening of titanium alloys having different phase composition // Fifth International Conference on Computer Methods and Experimental Measurements for Surface Treatment Effects “Computational and Experimental Methods”, Surface Treatment V, Seville, 2001. – P. 23–32.
15. Каблов Е. Н., Кашапов О. С., Павлова Т. В., Ночовная Н. А. Разработка опытнопромышленной технологии изготовления полуфабрикатов из титанового псевдо-α-сплава ВТ41 // Титан. – 2016. – № 2 (52). – С. 33–42.
16. Кашапов О. С., Павлова Т. В., Калашников В. С., Заводов А. В. Влияние условий охлаждения крупных промышленных поковок из жаропрочного титанового сплава ВТ41 на фазовый состав и механические свойства // Цветные металлы. – 2018. – № 2. – С. 76–82. DOI: 10.17580/tsm.2018.02.10.
17. Crystallographic orientation evolution during the development of tri-modal microstructure in the hot working of TA15 titanium alloy / P. Gao et al. // Journal of Alloys and Compounds. – 2018. – V.741. P. 734–745.
18. Semiatin S. L., Seetharaman V., Ghosh A. K. Plastic flow, microstructure evolution, and defect formation during primary hot working of titanium and titanium aluminide alloys with lamellar colony microstructures // Phil. Trans. R. Soc. Lond. – 1999. – A 357. – P. 1487–1512.
19. Shell E. B., Semiatin S. L. Effect of initial microstructure on plastic flow and dynamic globularization during hot working of Ti–6Al–4V // Metallurgical and Materials Transactions A. – 1999. – V. 30a. P. 3219–3229.
20. Microstructural mechanisms during hot working of commercial grade Ti–6Al–4V with lamellar starting structure / T. Seshacharyulu et al. // Materials Science and Engineering. – 2002. – A325. – P.112-125
21. Characterization of dynamic globularization behavior during hot working of Ti–6Al–4V alloy / J.-T.Yeom, J. H. Kim et al. // Advanced Materials Research. – 2007. – V. 26–28. – P. 1033–1036.
22. Hot deformation behavior and processing map of Ti–6Al–3Nb–2Zr–1Mo titanium alloy / C. Haisheng et al. // Rare Metal Materials and Engineering. – 2016. – V. 45(4). – P. 0901–0906.
23. Sun Z.-C., Li X. S., Wu H. L., Yang H. Morphology evolution and growth mechanism of the secondary Widmanstatten α phase in the TA15 Ti-alloy // Materials Characterization. – 2016. – V. 118. P. 167–174.
24. Xu J., Zeng W., Ma H., Zhou D. Static globularization mechanism of Ti-17 alloy during heat treatment // Journal of Alloys and Compounds. – 2017. – V. 736. – P. 99–107.
25. Stefansson N., Semiatin S. L. Mechanism of globularization of Ti–6Al–4V during static heat treatment // Metallurgical and Materials Transactions A. – 2003. – V. 34a. – P.691–698.
26. Каблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года // Авиационные материалы и технологии. – 2012. – № S. – С. 7–17.
Рецензия
Для цитирования:
Медведев П.Н., Наприенко С.А., Кашапов О.С., Филонова Е.В. Изменение структурного и текстурного состояния титанового сплава ВТ41 в результате горячей осадки и последующего отжига. Вопросы материаловедения. 2021;(3(107)):40-50. https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-107-3-40-50
For citation:
Medvedev P.N., Naprienko S.A., Kashapov O.S., Filonova E.V. Changes in the structural and textural state of titanium alloy VT41 after hot upsetting and annealing. Voprosy Materialovedeniya. 2021;(3(107)):40-50. (In Russ.) https://doi.org/10.22349/1994-6716-2021-107-3-40-50
Просмотров:
254
Послать статью по эл. почте 