Низкотемпературная сверхпластичность и изготовление полых конструкций из титанового сплава ВТ6

Р.Я. Лутфуллин1, А.А. Круглов1, М.Х. Мухаметрахимов1, О.А. Руденко1
1Институт проблем сверхпластичности металлов РАН, ул. Ст. Халтурина 39, Уфа, 450001, Россия
Аннотация
Использование традиционной сверхпластичности (СП) позволяет изготавливать уникальные полые конструкции. Одним из самых ярких примеров служит изготовление фирмой Роллс-Ройс полой вентиляторной лопатки из титанового сплава Ti-6Al-4V для авиационного двигателя. Однако высокая температура сверхпластической формовки (СПФ) (~ 927 °С) ограничивает широкое промышленное применение СП титановых сплавов. Объектом исследования были ультрамелкозернистые (УМЗ) листы со средним размером зерен 0,2 мкм из отечественного титанового сплава ВТ6 (аналог зарубежного сплава Ti-6Al-4V) со стандартным химическим составом, соответствующим ГОСТ 19807-91. На основе результатов механических испытаний на растяжение и примеров изготовления сверхпластической формовкой при температурах 550, 600, 650, 700, 750 и 800°C модельных образцов полых конструкций из УМЗ титанового сплава ВТ6 показаны технологические преимущества использования эффекта низкотемпературной СП, которые востребованы производством для совершенствования промышленных технологий на основе сверхпластичности. Низкотемпературная СП обеспечивает повышенное качество полых изделий, в частности, при изготовлении моделей полой лопатки из сплава ВТ6 и открывает перспективу создания экономически эффективных промышленных технологий изготовления полых конструкций методом СПФ из УМЗ титановых сплавов типа ВТ6 (аналоги сплава Ti-6Al-4V).
Принята: 26 мая 2015
Просмотры: 1146   Загрузки: 483
Ссылки
1.
European Patent No 0568201, 1993.
2.
M. W. Turner, I. J. Andrew. In: Book of Papers. 4th European Conference on Superplastic Forming. By IOM Communications Ltd. U. K. 39—46 (2005).
3.
P. N. Comley. Materials Science Forum. Trans Tech Publications. 447—448, 233 (2004).
4.
A. Wisbey, B. Geary, D. P. Davies and C. M. Ward — Close. Materials Science Forum. Trans Tech Publications. 170-172, 293—298 (1994).
5.
L. D. Hefti. Journal of Materials Engineering and Performance. 17, 178—182 (2008).
6.
Patent of Russian Federation No 2134308, 1999. (in Russian) [Патент РФ № 2134308, 1999].
7.
G. A. Salischev, R. M. Galeyev, O. R. Valiakhmetov. Journal of Materials Processing Technology. 116, 265—269 (2001).
8.
V. V. Astanin. Vestnik UGATU. 2, 34—37 (2002). (in Russian) [В. В. Астанин. Вестник УГАТУ. 2, 34—37 (2002)].
9.
A. A. Kruglov, R. Ya. Lutfullin, M. Kh. Mukhametrakhimov. Journal of Advanced Materials. 6, 79—81 (2005) (in Russian) [А. А. Круглов, Р. Я. Лутфуллин, М. Х. Мухаметрахимов. Перспективные материалы. 6, 79—81 (2005)].
10.
E. N. Petrov, V. V. Rodionov, E. N. Kuzmin, R. Ya. Lutfullin, R. V. Safiullin. Cellular Structures. Snezhinsk, RFNC—VNIITF (2008) 176 p. (in Russian) [Е. Н. Петров, В. В. Родионов, Э. Н. Кузьмин, Р. Я. Лутфуллин, Р. В. Сафиуллин. Ячеистые конструкции. Снежинск, РФЯЦ-ВНИИТФ (2008) 176 с.]
11.
A. A. Kruglov, R. Ya. Lutfullin. Journal of Machinery Manufacture and Reliability. 1, 69—72 (2009) (in Russian) [А. А. Круглов, Р. Я. Лутфуллин. Проблемы машиностроения и надежности машин. 1, 69—72 (2009).]
12.
R. Ya. Lutfullin, A. A. Kruglov, R. V. Safiullin. Materials Science and Engineering: A. 503, 52—59 (2009).
13.
M. Kawasaki, R. B. Figueiredo, T. G. Langdon. Letters on Materials. 4 (2), 78—83 (2014).
14.
R. Ya. Lutfullin, M. Kh. Mukhametrakhimov, A. A. Kruglov. Letters on Materials. 3 (4), 292—295 (2013). (in Russian) [Р. Я. Лутфуллин, М. Х. Мухаметрахимов, А. А. Круглов. Письма о материалах. 3 (4), 292—295 (2013).]
15.
O. A. Rudenko, A. A. Kruglov, R. V. Safiullin. Kuznechno-Shtampovochnoe Proizvodstvo. 4, 5 (2006) (in Russian) [O. A. Руденко, А. А. Круглов, Р. В. Сафиуллин. КШП. 4, 5—10 (2006).]
16.
O. A. Kaibyshev, R. V. Safiullin, R. Ya. Lutfullin. Materials Science and Technology. 22 (3), 343—348 (2006).
17.
O. R. Valiakhmetov, R. M. Galeyev, V. A. Ivan’ko. Nanotechnologies in Russia. 5, 108—111 (2010).
18.
O. A. Kaibyshev. Superplasticity of Commercial Alloys. M. Metallurgija. (1984) 264 p. (in Russian) [O. A. Кайбышев. Сверхпластичность промышленных сплавов. М. Металлургия. (1984) 264 с.]
Цитирования
1.
Сисанбаев А.В., Круглов А.А., Лутфуллин Р.Я., Химическая физика и мезоскопия 17(4), 595-598 (2015).