Визначення структури та властивостей жароміцних титанових сплавів ВТ3-1 та ВТ9, отриманих методом електронно-променевої плавки
DOI:
https://doi.org/10.15587/1729-4061.2022.265014Ключові слова:
електронно-променева плавка, проміжна ємність, жароміцний титановий сплав, структура, механічні властивостіАнотація
Проведено комплексні роботи по дослідженню якості отриманих методом електронно-променевої плавки (ЕПП) зливків жароміцних титанових сплавів ВТ3-1 та ВТ9. Показано, що ЕПП дозволяє отримувати якісний метал зливків жароміцних титанових сплавів ВТ9 та ВТ3-1.
Були виготовлені напівфабрикати у вигляді прутків із одержаних методом ЕПП зливків. Встановлено, що у макроструктурі деформованого металу відсутні тріщини, розшарування, порожнини, металеві та неметалеві включення. Макроструктура металу прутків відповідає 4 балам для сплаву ВТ3-1 та 4–5 балам для сплаву ВТ9 за 10-бальною шкалою мікроструктур інструкції 1054-76. Показано, що мікроструктура металу кованих прутків сплаву ВТ9 складається з первинних β-зерен з суцільною або переривчастою α-оторочкою вздовж меж зерна завтовшки 3–4 мкс. Структура металу в об′ємі зерна – пластинчастого типу з частково глобуляризованими пластинами α-фази, пластини α-фази близької орієнтації утворюють α-колонії розміром 10–40 мкс. Товщина α-пластин становить 1–5 мкс, між пластинами або глобулями α-фази знаходиться прошарок β-фази товщиною 1–2 мкс. Мікроструктура деформованого металу титанового сплаву ВТ3-1 складається з первинних β-зерен, в об′ємі яких містяться колонії пластинчастої α-фази розміром 10–100 мкс. Товщина α-пластин становить 1,5–3 мкс, прошарок β-фази в проміжках між α-пластинами складає переважно 0,3–0,5 мкс. Мікроструктура напівфабрикатів у вигляді деформованих прутків сплавів ВТ9 та ВТ3-1 відповідає 4–6 типу по 9-типній шкалі мікроструктур інструкції 1054-76. Дослідження механічних властивостей одержаних напівфабрикатів показали, що вони відповідають усім вимогам нормативних стандартів, які висуваються промисловістю до якості металу жароміцних титанових сплавів
Посилання
- Narushima, T., Sugizaki, Y. (2020). Recent activities of titanium research and development in Japan. MATEC Web of Conferences, 321, 01004. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/202032101004
- Williams, J. C., Boyer, R. R. (2020). Opportunities and Issues in the Application of Titanium Alloys for Aerospace Components. Metals, 10 (6), 705. doi: https://doi.org/10.3390/met10060705
- Mizukami, H., Kitaura, T., Shirai, Y. (2020). Dissolution Behavior of a Titanium Nitride Sponge in Titanium Alloy Melt. MATEC Web of Conferences, 321, 10005. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/202032110005
- Babenko, E. P., Dolzhenkova, E. V. (2014). Issledovanie prichin razrusheniya krupnogabaritnogo izdeliya iz splava VT23. Metallurgicheskaya i gornorudnaya promyshlennost', 3, 82–85. Available at: http://nbuv.gov.ua/UJRN/MGRP_2014_3_27
- Paton, B. E., Trigub, N. P., Zhuk, G. V. (2008). Crystallization of titanium ingots in the course of electron-beam melting. Materials Science, 44 (3), 328–335. doi: https://doi.org/10.1007/s11003-008-9090-2
- Mantione, J., Garcia-Avila, M., Arnold, M., Bryan, D., Foltz, J. (2020). Properties of Novel High Temperature Titanium Alloys for Aerospace Applications. MATEC Web of Conferences, 321, 04006. doi: https://doi.org/10.1051/matecconf/202032104006
- Khorev, A. I. (2014). Fundamental'nye i prikladnye raboty po konstruktsionnym titanovym splavam i perspektivnye napravleniya ikh razvitiya. Tekhnologiya mashinostroeniya, 11, 5–10.
- Lei, X., Dong, L., Zhang, Z., Liu, Y., Hao, Y., Yang, R., Zhang, L.-C. (2017). Microstructure, Texture Evolution and Mechanical Properties of VT3-1 Titanium Alloy Processed by Multi-Pass Drawing and Subsequent Isothermal Annealing. Metals, 7 (4), 131. doi: https://doi.org/10.3390/met7040131
- Pavlova, T. V., Kashapov, O. S., Nochovnaya, N. A. (2012). Titanovye splavy dlya gazoturbinnykh dvigateley. Vse materialy. Entsiklopedicheskiy spravochnik, 5, 8–14.
- Il'in, A. A., Kolachev, B. A., Pol'kin, I. S. (2009). Titanovye splavy. Sostav, struktura, svoystva. Moscow: VILS-MATI, 520.
- Simonov, Y. V., Ushakov, I. V. (2020). Mechanical properties of surface structures of titanium alloy VT9 after repeated local processing with nanosecond laser pulses. Bulletin of the Moscow State Regional University (Physics and Mathematics), 2, 19–35. doi: https://doi.org/10.18384/2310-7251-2020-2-19-35
- Singh, B. K., Singh, P. N., Singh, V., Ramachandra, C. (1999). Stabilisation Treatment of Titanium Alloy VT9. Defence Science Journal, 49 (2), 169–176. doi: https://doi.org/10.14429/dsj.49.3826
- Akhonin, S. V., Severin, A. Yu., Beresos, V. O., Pikulin, O. M., Erokhin, O. G. (2022). Mathematical modeling of evaporation processes at ebm of alloys based. Sovremennaâ Èlektrometallurgiâ, 2, 10–16. doi: https://doi.org/10.37434/sem2022.02.02
- Akhonin, S. V., Pikulin, O. M. (2019). Investigation of Effect of Electron Beam Surface Treatment of Titanium Alloy Ingots on Structure and Properties of Melted Metal. IOP Conference Series: Materials Science and Engineering, 582 (1), 012047. doi: https://doi.org/10.1088/1757-899x/582/1/012047
- Akhonin, S. V., Pikulin, A. N., Klochai, V. V., Ryabtsev, A. D. (2019). Electron-Beam Surface Treatment of Titanium Alloy Ingots. Part 1. Metallurgist, 63 (1-2), 183–191. doi: https://doi.org/10.1007/s11015-019-00808-9
- Paton, B. E., Akhonin, S. V., Prilutsky, V. P. (2012). Development of welding technologies in titanium component manufacturing. Ti 2011 - Proceedings of the 12th World Conference on Titanium, 2, 1585–1591.
- Borisova, E. A., Bochvar, G. A., Brun, M. Ya. et. al. (1980). Titanovye splavy. Metallografiya titanovykh splavov. Moscow: «Metalurgiya», 464.
- Boer, R. R. (1985). Titanium and Titanium Alloys. Metallography and Microstructures. ASM, Metals Park, OH, 458–475.
- Shved, F. I. (2009). Slitok vakuumnogo dugovogo pereplava. Chelyabinsk: OOO «Izadetl'stvo Tat'yany Lur'e», 428.
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2022 Serhii Akhonin, Oleksandr Pikulin, Volodymyr Berezos, Andrii Severyn, Oleksiy Erokhin, Vitalii Kryzhanovskyi
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Закріплення та умови передачі авторських прав (ідентифікація авторства) здійснюється у Ліцензійному договорі. Зокрема, автори залишають за собою право на авторство свого рукопису та передають журналу право першої публікації цієї роботи на умовах ліцензії Creative Commons CC BY. При цьому вони мають право укладати самостійно додаткові угоди, що стосуються неексклюзивного поширення роботи у тому вигляді, в якому вона була опублікована цим журналом, але за умови збереження посилання на першу публікацію статті в цьому журналі.
Ліцензійний договір – це документ, в якому автор гарантує, що володіє усіма авторськими правами на твір (рукопис, статтю, тощо).
Автори, підписуючи Ліцензійний договір з ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР», мають усі права на подальше використання свого твору за умови посилання на наше видання, в якому твір опублікований. Відповідно до умов Ліцензійного договору, Видавець ПП «ТЕХНОЛОГІЧНИЙ ЦЕНТР» не забирає ваші авторські права та отримує від авторів дозвіл на використання та розповсюдження публікації через світові наукові ресурси (власні електронні ресурси, наукометричні бази даних, репозитарії, бібліотеки тощо).
За відсутності підписаного Ліцензійного договору або за відсутністю вказаних в цьому договорі ідентифікаторів, що дають змогу ідентифікувати особу автора, редакція не має права працювати з рукописом.
Важливо пам’ятати, що існує і інший тип угоди між авторами та видавцями – коли авторські права передаються від авторів до видавця. В такому разі автори втрачають права власності на свій твір та не можуть його використовувати в будь-який спосіб.
