Структура титанового сплава, модифицированного электронными пучками и разрушенного при усталости

Выполнено исследование поверхности разрушения и состояния дефектной субструктуры разрушенного при многоцикловой усталости титанового сплава ВТ1-0, подвергнутого предварительно облучению интенсивным импульсным электронным пучком (энергия электронов 16 кэВ; частота следования импульсов 0,3 с–1; длительность импульса пучка электронов 150 мкс; плотность энергии пучка электронов 30 Дж / см2; количество импульсов воздействия 3). Облучение электронным пучком привело к увеличению усталостной долговечности в среднем на 20 % относительно необлученных образцов. Установлено, что усталостный излом имеет многослойное строение и характеризуется наличием поверхностного слоя толщиной (20 – 25) мкм, промежуточного слоя толщиной (50 – 55) мкм и основного объема материала. В поверхностном слое можно выделить подслой, примыкающий к поверхности облучения, характеризующийся наличием микропор. Для сопоставления экспериментальных результатов с данными теоретических расчетов выполнено математическое решение задачи о нахождении температурного поля и установлено, что облучение титана сопровождается образованием тонкого (25,2 мкм) поверхностного слоя, образующегося в результате высокоскоростной кристаллизации расплава. Показано, что дефектная субструктура поверхностного слоя в образцах, разрушенных в результате усталостных испытаний, состоит из поликристаллической структуры на основе α-Ti; в объеме зерен наблюдается дислокационная субструктура, представленная хаотически распределенными дислокациями и дислокациями, формирующими сетки. Установлено, что структура образцов, облученных электронным пучком и разрушенных в результате усталостных испытаний, существенно отличается от структуры, выявленной в материале, не подвергнутом облучению: в объеме зерен поверхностного слоя толщиной 5 мкм обнаружена субзеренная структура. На большем удалении от поверхности облучения в слое толщиной (20 – 25) мкм в объеме зерен выявляется субструктура пластинчатого типа. Состояние пластинчатой структуры существенным образом зависит от расстояния от поверхности облучения электронным пучком: происходит переход от смешанной субзеренно-пластинчатой структуры к структуре пластинчатого типа.

Электронно-пучковая модификация упрочненного слоя, сформированного на стали Hardox 450 электроконтактной наплавкой проволоки системы Fe-С-V-Cr-Nb-W

С.В. Коновалов, В.Е. Кормышев, Ю.Ф. Иванов, А.Д. Тересов

Влияние температуры ковки на структуру, механические и функциональные свойства прутков из сверхупругого сплава Ti-Zr-Nb для биомедицинских применений

К.Е. Лукашевич, В.А. Шереметьев, А.А. Кудряшова, М.А. Деркач, В.А. Андреев, С.П. Галкин, С.Д. Прокошкин, В. Браиловский

Механизм формирования поверхностных микро- и наноструктур в высокоэнтропийном AlCoCrFeNi сплаве при электронно-пучковой обработке

С.А. Невский, С.В. Коновалов, К.А. Осинцев, Ю.Ф. Иванов, А.Ю. Грановский, В.Е. Громов

Особенности вихретокового контроля усталостной деградации наплавленного лазером кобальтхромоникелевого покрытия при контактном нагружении

Р.А. Саврай, Л.Х. Коган, А.В. Макаров, Н.Н. Соболева