О необычно высокой прочности двухфазного титанового сплава на основе ВТ8, высоколегированного цирконием

Р.А. Гайсин, В.М. Имаев, Э.Р. Гайсина, Р.А. Шаймарданов, Р.М. Имаев показать трудоустройства и электронную почту
Получена: 21 октября 2016; Исправлена: 31 октября 2016; Принята: 31 октября 2016
Цитирование: Р.А. Гайсин, В.М. Имаев, Э.Р. Гайсина, Р.А. Шаймарданов, Р.М. Имаев. О необычно высокой прочности двухфазного титанового сплава на основе ВТ8, высоколегированного цирконием. Письма о материалах. 2016. Т.6. №4. С.327-332
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2016-4-327-332

Аннотация

Рассматривается новый двухфазный титановый сплав на основе ВТ8 и его механические свойства. Представлена  микроструктура сплава ВТ8-20Zr-0,1B после всесторонней изотермической ковки (а), закалки (b) и старения (с).В статье рассматривается новый двухфазный титановый сплав на основе ВТ8 (Ti-6,5Al-3,3Mo-0,3Si) состава ВТ8-20Zr-0,1B (вес. %). Установлено, что модифицирование бором обеспечивает измельчение размера исходных β-зерен и α/β колоний в слитке примерно на порядок, а легирование цирконием дополнительно измельчает размер колоний в слитке. Легирование сплава ВТ8 цирконием в количестве 20 вес.% снижает температуру α+β→β превращения примерно на 100°С, что вместе с измельчением структуры слитка способствует улучшению деформируемости сплава при повышенных температурах. После всесторонней изотермической ковки при температуре α+β фазовой области (Т = 800°С) и упрочняющей термической обработки прочность сплава ВТ8-20Zr-0,1B при 20-500°С оказалась на 30-40% выше прочности ВТ8 после аналогичной обработки при близких значениях пластичности, что дает основание причислить полученный сплав к сверхпрочным титановым сплавам. Для сплава ВT8-20Zr-0,1B были достигнуты следующие свойства при растяжении: σВ = 1560 МПа и δ = 4% при комнатной температуре, σВ = 1230 МПа и δ = 14% при Т = 500°С. Достигнутая удельная прочность при Т = 500°С (σВ/ρ ≈ 248 МПа/г×см-3) является рекордной при этой температуре для известных титановых сплавов. Установлено, что закалка сплава в воду от температур β фазовой области приводит к мартенситному β→α″ превращению с сохранением остаточной β-фазы, а последующее старение - к формированию тонкодисперсной пластинчатой структуры с нанометрической толщиной пластин, обеспечивающей значительное упрочнение.

Ссылки (13)

1. Metallography of Titanium Alloys. Ed. by N. F. Anoshkin. Moscow. Metallurgy (1980) 464 p. (in Russian) [Металлография титановых сплавов. Под ред. Н. Ф. Аношкина М. «Металлургия», (1980) 464 с.].
2. A. A. Il’in, B. A. Kolachev, I. S. Pol’kin. Titanium alloys. M. VILS-MATI. (2009) 519 p. (in Russian) [А. А. Ильин, Б. А. Колачев, И. С. Полькин. Титановые сплавы. М. ВИЛС-МАТИ. (2009) 519 с.].
3. C. Leyens, M. Peters, «Titanium and Titanium Alloys, Fundamentals and Applications». Weinheim, Germany (2003) 513 p.
4. A. I. Khorev. Technology of mechanical engineering. 6, 5 - 8 (2012) (in Russian) [А. И. Хорев. Технология машиностроения. 6, 5 - 8 (2012)].
5. R. Jing, S. X. Liang, C. Y. Liu, M. Z. Ma, X. Y. Zhang, R. P. Liu. Mater. Sci. Eng. A. 552, 295 - 300 (2012).
6. R. Jing, S. X. Liang, C. Y. Liu, M. Z. Ma, R. P. Liu. Mater. Sci. Eng. A. 559, 474 - 479 (2013).
7. J. Zhu, A. Kamiya, T. Yamada, W. Shi, K. Naganuma. Mater. Sci. Eng. A. 339, 53 - 62 (2003).
8. R. Srinivasan, D. Miracle, S. Tamirisakandala. Mater. Sci. Eng. A. 487, 541 - 551 (2008).
9. S. Roy, A. Sarkar, S. Suwas. Mater Sci Eng: A. 528, 449 - 458 (2010).
10. R. A. Gaisin, V. M. Imayev, R. M. Imayev, E. R. Gaisina. Letters on Materials. 5 (2), 124 - 128 (2015). (in Russian) [Р. А. Гайсин, В. М. Имаев, Р. М. Имаев, Э. Р. Гайсина. Письма о материалах. 5 (2), 124 - 128 (2015)].
11. V. M. Imayev, R. A. Gaisin, R. M. Imayev. Mater. Sci. Eng. A. 641, 71 - 83 (2015).
12. C. Lin, G. Yin, Y. Zhao, P. Ge, Z. Liu. Mater. Chem. Phys. 125, 411 - 417 (2011).
13. J. Soyama, M. Oehring, W. Limberg, T. Ebel, K. U. Kainer, F. Pyczak. Mater. Design. 84, 87 - 94 (2015).

Цитирования (2)

1.
O. S. Kashapov, T. V. Pavlova, V. S. Kalashnikov, I. P. Popov. Vopr. materialoved. , 27 (2019). Crossref
2.
O. S. Kashapov, T. V. Pavlova, V. S. Kalashnikov, I. P. Popov. Inorg. Mater. Appl. Res. 11(6), 1291 (2020). Crossref

Другие статьи на эту тему