Исследование технологических свойств титанового сплава Ti-6Al-4V. Часть 2

Р.В. Сафиуллин, М.Х. Мухаметрахимов, С.П. Малышева, А.Р. Сафиуллин, А.Н. Козлов, А.В. Берестов, С.А. Харин, М.А. Морозов
Получена: 18 мая 2018; Исправлена: 09 июля 2018; Принята: 30 июля 2018
Цитирование: Р.В. Сафиуллин, М.Х. Мухаметрахимов, С.П. Малышева, А.Р. Сафиуллин, А.Н. Козлов, А.В. Берестов, С.А. Харин, М.А. Морозов. Исследование технологических свойств титанового сплава Ti-6Al-4V. Часть 2. Письма о материалах. 2018. Т.8. №3. С.329-334
BibTex   DOI: 10.22226/2410-3535-2018-3-329-334

Аннотация на русском языке

Исследования технологических свойств титанового сплава ВТ6 показали, что он может быть успешно использован в технологии СПФ/СД в условиях низкотемпературной сверхпластичности при температурах 750-800°С. Из этого сплава изготовлена модель полой лопатки трехслойной гофровой конструкции.Во второй части статьи описаны результаты проведенных исследований технологических свойств (формуемость и свариваемость в твердом состоянии) листового титанового сплава ВТ6 (Ti-6Al-4V) с улучшенными сверхпластическими свойствами при пониженных температурах. При проведении исследований формуемости листовых заготовок определяли радиус кривизны R и среднюю толщину S в сферической части отформованных образцов. Было рассчитано отношение R/S и представлено в виде зависимости от времени формовки. Представленные зависимости показывают, что значения оптимального угла конической матрицы зависит от температуры формовки. При температуре 750ºC отношение R/S уменьшается, что свидетельствует о необходимости некоторого уменьшения угла α, а при температуре 800ºC – наоборот. В целом необходимо отметить что, исследуемый сплав обладает достаточной формуемостью при температурах 750 и 800°С, соответствующим температурам проявления низкотемпературной сверхпластичности. Проведенные исследования свариваемости в твердом состоянии листовых заготовок позволили установить, что с увеличением температуры сварки с 650 до 800ºС увеличивается средний размер зерен с 1 мкм до 8 мкм при этом относительная протяженность пор в зоне твердофазного соединения уменьшается с 0,21 при T=650ºС до 0,04 при 800ºС. Механических испытания сварных образцов на срез позволили установить, что прочность на срез сварных соединений составляет от 91,4 до 96,9% от прочности основного материала в зависимости от температуры сварки. В результате проведенных исследований технологических свойств установлено, что титановый сплав ВТ6 может быть успешно использован в технологии СПФ/СД в условиях низкотемпературной сверхпластичности при температурах 750-800°С. Подтверждением этого факта является успешное изготовление из этого сплава модели полой лопатки трехслойной гофровой конструкции.

Ссылки (20)

1.
E. N. Petrov, V. V. Rodionov, E. N. Kuzmin, R. Ya. Lutfullin, R. V. Safiullin. Honeycomb. Sneginsk (2008) 176 p. (in Russian) [Е. Н. Петров, В. В. Родионов, Э. Н. Кузьмин, Р. Я. Лутфуллин, Р. В. Сафиуллин. Ячеистые конструкции. Снежинск, Изд-во РФЯЦ-ВНИИТФ (2008) 176 с.]
2.
G. B. Stroganov, I. I. Novikov, V. V. Boizov, V. F. Pshirkov. Ispolzovanie sverhplastichnosti v obrabotke metallov davleniem. Moscow, Mashinostroenie (1989) 108 p. (in Russian) [Строганов Г. Б., Новиков И. И., Бойцов В. В., Пширков В. Ф. Использование сверхпластичности в обработке металлов давлением. Москва, Машиностроение (1989) 132с.]
3.
D. Stephen. AGARD Lecture Series. 154(7), 1 (1987).
4.
N. Peiton, K. Gamilton. Sverhplasticheskaja formovka konstrukzionnih splavov. Moscow, Metallurgiya (1985) 312 p. (in Russian) [Н. Пейтон, К. Гамильтон Сверхпластическая формовка конструкционных сплавов. Москва, Металлургия (1985) 312 c.]
5.
R. V Safiullin. In: Proceedings of 3rd European Conference on Superplastic Forming Euro-SPF 2004. France (2004) P. 167.
6.
R. Safiullin. Materials Science Forum. 735, 409 (2013).
7.
D. Stephen. In: Proc. Tech. Program International Conference. USA 2. (1986). P 1087 – 1106.
8.
C. H. Hamilton. AGARD Lecture Series. 154(2), 1 (1987).
9.
R. V. Safiullin. Letters on Materials. 2(1), 32 (2012). (in Russian) [Р. В. Сафиуллин. Письма о материалах. 2(1), 32 (2012).] DOI: 10.22226/2410-3535-2012-1-32-35
10.
R. V. Safiullin. Letters on Materials. 2(1), 36 (2012). (in Russian) [Р. В. Сафиуллин. Письма о материалах. 2(1), 36 (2012).] DOI: 10.22226/2410-3535-2012-1-36-39
11.
P. N. Comley. Journal of Materials Engineering and Performance. 17, 183 (2008).
12.
D. Sanders, L. Hefti, A. Bryant, S. Zeng, H. Guo. In: Presentation on Euro-SPF-2011 conference. Great Brittan (2011).
13.
P. N. Comley. Mater. Sci. Forum. 447 – 448, 233 (2004).
14.
O. A. Kaibyshev, R. V. Safiullin, R. Ya. Lutfullin, O. R. Valiakhmetov, R. M. Galeyev, A. Dutta, T. Raghu, G. G. Saha. J. Mat. Sci. and Techn. 22, 343 (2006).
15.
О. R. Valiakhmetov, R. M. Galeyev, V. A. Ivanko, R. M. Imayev, A. A. Inozemzev, N. L. Koksharov, A. A. Kruglov, R. Ya. Lutfullin, R. R. Mulykov, R. V. Safiullin, S. A. Harin. Rossiiskie nanotehnologii. 4(11–12), 56 (2009). (in Russian) [О. Р. Валиахметов, Р. М. Галеев, В. А. Иванько, Р. М. Имаев, А. А. Иноземцев, Н. Л. Кокшаров, А. А. Круглов, Р. Я. Лутфуллин, Р. Р. Мулюков, Р. В. Сафиуллин, С. А. Харин. Российские Нанотехнологии. 4(11–12), 56 (2009).]
16.
L. D. Hefti. Journal of Materials Engineering and Performance. 17, 178 (2008).
17.
B. Swale. In: Proceedings of 3rd European Conference on Superplastic Forming “Euro-SPF 2004”. France (2004) P. 39.
18.
R. V. Safiullin R. M. Galeyev, M. H. Myhametrahimov, R. G. Hazgaliev, S. P. Malysheva, R. R. Mulykov, A. N. Kozlov, A. V. Berestov, M. O. Leder. Titan. 3(53), 47 (2016). (in Russian) [Р. В. Сафиуллин, Р. М. Галеев, М. Х. Мухаметрахимов, Р. Г. Хазгалиев, С. П. Малышева, Р. Р. Мулюков, А. Н. Козлов, А. В. Берестов, М. О. Ледер. Титан. 3(53), 47 (2016).]
19.
R. V Safiullin, A. R. Safiullin, S. P. Malysheva, A. N. Kozlov, A. V. Berestov, Galeyev, O. R. Valiakhmetov. Letters on Materials. 6(4), 281 (2016). (in Russian) [Сафиуллин Р. В., Сафиуллин А. Р., Малышева С. П., Козлов А. Н., Берестов А. В., Галеев Р. М., Валиахметов О. Р. Письма о материалах. 6(4), 281 (2016).] DOI: 10.22226/2410-3535-2016-4-281-285
20.
R. J. Lederich, S. M. L. Sastry, M. Hayse, T. L. Mackay. Journal of Metals. 8, 16 (1982).