Cверхпластичность алюминидов титана

В.М. Имаев1, Р.М. Имаев1
1Институт проблем сверхпластичности металлов РАН
Аннотация
В настоящей работе рассмотрены методы обработки и сверхпластичсекие свойства мелкозернистых интерметаллидных сплавов на основе γ - TiAl+α2-Ti3Al с различными составами. Показано, что возможно достижение сверхпластического поведения в однофазном (γ-TiAl и α-Ti3Al), двухфазном (γ-TiAl+α2-Ti3Al) и трехфазном (γ-TiAl+α2-Ti3Al+β(B2)) сплавах. Сверхпластичские свойства в однофазных сплавах были достигнуты благодаря тому факту, что диффузионные процессы в интерметаллидных сплавах происходят медленнее, чем в чистых металлах; это сдерживает динамический рост зерен при сверхпластичсеком течении и способствует сверхпластическим удлинениям. Было выявлено, что обработка, требуемая для подготовки мелкозернистого состояния, зависит от состава сплава и может быть упрощена при переходе от перитектически затвердевающих сплавов на базе γ-TiAl+α2-Ti3Al к β-затвердевающим сплавам. Использование β затвердевающих сплавов, которые, как известно, имеют лучшую химическую однородность по сравнению с перитектически затвердевающими сплавами на основе γ-TiAl+α2-Ti3Al, привело к повышенным сверхпластическим характеристикам. Наиболее высокие сверхпластические удлинения (до δ=1000% при T=1000°C и εʹ≈10-3 с-1 были получены для β-затвердевающего сплава (Ti-45Al-5Nb-1Mo-0.2B, ат. %), содержащего небольшое количество β(B2)-фазы и подвергнутого одноступенчатой горячей штамповке. Интересно отметить, что сверхпластичсекие свойства были получены даже в случае литого β-затвердевающего сплава, содержащего около 20 об. % фазы β(B2) без всякой предварительной горячей деформационной обработки.
Принята: 20 апреля 2015
Просмотры: 154   Загрузки: 43
Ссылки
1.
M. S. Kim, S. Hanada, S. Watanabe, O. Izumi. Mat. Trans. JIM. 30(1), 77 (1989).
2.
R. M. Imayev and V. M. Imayev. Scr. Met. 25, 2041 (1991).
3.
3. T. Takasugi, S. Rikukawa and S. Hanada. Proceed. Intern. Conf.«Superplasticity in Advanced Materials», edit. S. Hori, M. Tokizaneand N. Furushiro, Jap. Soc. Res. Superplast. (1991), p. 329.
4.
T. Takasugi, S. Rikukawa and S. Hanada. Acta Metal. 40, 1895 (1992).
5.
T. Maeda, M. Okada and Y. Shida. Proceed. Intern. Conf.Superplasticity in Advanced Materials, edit. by Hori S., Tokizane M.and Furushiro N. Jap. Soc. Res. Superplast. (1991) p. 311.
6.
R. M. Imayev, O. A. Kaibyshev and G. A. Salishchev. Acta Metal. 40,581 (1992).
7.
S. C. Cheng, J. Wolfenstine and O. D. Sherby. Metal Trans. 23A, 1509 (1992).
8.
R. M. Imayev, G. A. Salishchev, V. M. Imayev, N. K. Gabdullin andM. R. Shagiev. Mater. Sci. Forum. 170—172, 453 (1994).
9.
R. S. Mishra, W. B. Lee, A. K. Mukherjee. Proceed. Intern. Conf.Gamma Titanium Aluminides, ed. by Y.‑W. Kim, R. Wagner, M. Yamaguchi.The Minerals, Metals & Mater. Soc. 571 (1995).
10.
C. M. Lombard, A. K. Ghosh and S. L. Semiatin. Proceed. Intern.Conf. Gamma Titanium Aluminides, ed. by Y.‑W. Kim, R. Wagner, M.Yamaguchi. The Minerals, Metals & Mater. Soc. 579 (1995).
11.
R. Imayev, M. Shagiev, G. Salishchev, V. Imayev and V. Valitov.Scr. Mat. 34, 985 (1996).
12.
V. M. Imayev, R. M. Imayev, G. A. Salishchev. Mater. Sci. Eng.A208, 226 (1996).
13.
R. Imayev, N. Gabdullin and G. Salishchev. Intermetallics. 5, 229 (1997).
14.
A. K. Mukherjee and R. S. Mishra. Mater. Sci. Forum. 243—245, 609 (1997).
15.
V. M. Imayev, G. A. Salishchev, M. R. Shagiev, A. V. Kuznetsov, R.M. Imayev, O. N. Senkov and F. H. Froes. Scr. Mat. 40, 183 (1999).
16.
R. M. Imayev, G. A. Salishchev, O. N. Senkov, V. M. Imayev, M. R.Shagiev, N. K. Gabdullin, A. V. Kuznetsov, F. H. (Sam) Froes. Mater.Sci. Eng. A300, 263 (2001).
17.
O. A. Kaibyshev. Superplasticity of commercial alloys. Moscow:Metallurgy, 276 p. (1984). (in Russian)
18.
V. M. Imayev, R. M. Imayev, A. V. Kuznetsov. Proc. Symp. «GammaTitanium Aluminides». TMS. San Diego, USA. 311 (2004).
19.
V. M. Imayev, R. M. Imayev, A. V. Kuznetsov. Scr. Mat. 49, 1047 (2003).
20.
V. M. Imayev, R. M. Imayev, T. I. Oleneva, T. G. Khismatullin. ThePhysics of Metals and Metallography. 106 (6), 641 (2008).
21.
R. Safiullin, R. Imayev, V. Imayev, W. Beck, Froes F. H. (Sam),and G. Salishchev. Mater. Sci. Forum. 551—552, 441 (2007).
22.
V. M. Imayev, T. G. Khismatullin, W. Beck, V. Güther, H.‑J. Fecht.Scr. Mater. 57, 193 (2007).
23.
V. Imayev, R. Imayev, T. Khismatullin, T. Oleneva, V. Guhter,H.‑J. Fecht. Mater. Sci. Forum. 638—642, 235 (2010).
24.
V. M. Imayev, T. G. Khismatullin, R. M. Imayev. The Physics ofMetals and Metallography. 109 (4), 402 (2010).
25.
J. N. Wang, Y. Wang. Inter. J. of Plasticity. 22, 1530 (2006).
26.
R. Imayev, V. Imayev, M. Oehring, F. Appel. Intermetallics. 15, 451 (2007).
27.
H. Clemens and S. Mayer. Adv. Eng. Mater. 15, 191 (2013).
28.
R. M. Imayev, N. K. Gabdullin, G. A. Salishchev, O. N. Senkov, V.M. Imayev and F. H. Froes. Acta Mater. 47, 1809 (1999).