ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ ВНЕДРЕНИЯ И РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И СВОЙСТВ ДЕФОРМИРОВАННЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ВЫСОКОПРОЧНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ
Аннотация
В работе исследовано влияние примесей внедрения кислорода и углерода на структуру и комплекс механических свойств деформированных полуфабрикатов из высокопрочных титановых сплавов Ti-10-2-3, VST5553 методами оптической, растровой электронной микроскопии, дифференциальной сканирующей калориметрии, механических испытаний.
Показано на сплавах VST5553 и Ti-10-2-3, что совместное увеличение содержания кислорода и углерода в сплаве более сильно стабилизирует процесс растворения α - фазы в β - твёрдом растворе вблизи температуры полиморфного превращения, чем только преимущественное увеличение в сплаве кислорода.
Показано, что определенные методом термического анализа значения температуры полиморфного превращения Тпп с использованием значений максимума на производной Tdmax c кривой повторного нагрева ДСК и молибденовый эквивалент [Мо]экв сплава находятся в хорошем соответствии со значениями температуры полиморфного превращения Тпп, полученными методом пробных закалок и разница в значениях не превышает погрешности метода пробных закалок.
На примере закаленных сплавов Ti-10-2-3 и VST5553 подтверждено, что при увеличении температуры старения происходит закономерное понижение прочностных и повышение пластических характеристик. Увеличение содержания примесей в сплавах способствует при одинаковых температурах старения получению более высоких прочностных и низких пластических характеристик.
Установлено, что характер изменения вязкости разрушения KIC исследуемых сплавов в термоупрочненном состоянии закономерно связан с морфологией и объемной долей присутствующей в структуре первичной α - фазы. Минимальные значения вязкости разрушения характерны для сплавов Ti-10-2-3 и VST5553 с максимальным содержанием примесей внедрения, имеющих в структуре минимальную объемную долю глобулярной первичной α - фазы с наиболее крупными размерами.
Показано на сплавах VST5553 и Ti-10-2-3, что совместное увеличение содержания кислорода и углерода в сплаве более сильно стабилизирует процесс растворения α - фазы в β - твёрдом растворе вблизи температуры полиморфного превращения, чем только преимущественное увеличение в сплаве кислорода.
Показано, что определенные методом термического анализа значения температуры полиморфного превращения Тпп с использованием значений максимума на производной Tdmax c кривой повторного нагрева ДСК и молибденовый эквивалент [Мо]экв сплава находятся в хорошем соответствии со значениями температуры полиморфного превращения Тпп, полученными методом пробных закалок и разница в значениях не превышает погрешности метода пробных закалок.
На примере закаленных сплавов Ti-10-2-3 и VST5553 подтверждено, что при увеличении температуры старения происходит закономерное понижение прочностных и повышение пластических характеристик. Увеличение содержания примесей в сплавах способствует при одинаковых температурах старения получению более высоких прочностных и низких пластических характеристик.
Установлено, что характер изменения вязкости разрушения KIC исследуемых сплавов в термоупрочненном состоянии закономерно связан с морфологией и объемной долей присутствующей в структуре первичной α - фазы. Минимальные значения вязкости разрушения характерны для сплавов Ti-10-2-3 и VST5553 с максимальным содержанием примесей внедрения, имеющих в структуре минимальную объемную долю глобулярной первичной α - фазы с наиболее крупными размерами.