Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки
Вивчено особливості формування мікроструктури та комплексу механічних характеристик високоміцного титанового сплаву ВТ22 за швидкісної термічної обробки (ШТО) залежно від умов охолодження під час гартування. Встановлено, що кращий результат термічного зміцнення при ШТО забезпечує гартування у воді...
Saved in:
| Published in: | Фізико-хімічна механіка матеріалів |
|---|---|
| Date: | 2015 |
| Main Authors: | , , |
| Format: | Article |
| Language: | Ukrainian |
| Published: |
Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України
2015
|
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134750 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки / О.М. Івасишин, П.Є. Марковський, І.М. Гавриш // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2015. — Т. 51, № 2. — С. 15-20. — Бібліогр.: 12 назв. — укp. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859472599666393088 |
|---|---|
| author | Івасишин, О.М. Марковський, П.Є. Гавриш, І.М. |
| author_facet | Івасишин, О.М. Марковський, П.Є. Гавриш, І.М. |
| citation_txt | Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки / О.М. Івасишин, П.Є. Марковський, І.М. Гавриш // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2015. — Т. 51, № 2. — С. 15-20. — Бібліогр.: 12 назв. — укp. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Фізико-хімічна механіка матеріалів |
| description | Вивчено особливості формування мікроструктури та комплексу механічних характеристик високоміцного титанового сплаву ВТ22 за швидкісної термічної обробки
(ШТО) залежно від умов охолодження під час гартування. Встановлено, що кращий
результат термічного зміцнення при ШТО забезпечує гартування у воді внаслідок
утворення більшої кількості точкових дефектів і розпаду метастабільної b-фази під
час старіння з формуванням проміжних w- та a"(a')-фаз. Головною перевагою
швидкісного нагрівання над пічним є можливість переведення у метастабільну
b-фазу всього об’єму сплаву без катастрофічного росту зерна, що дає змогу суттєво
підвищити міцність (до 1445 МРа) за збереження достатнього рівня характеристик
пластичності та ударної в’язкості.
Изучены особенности формирования микроструктуры и комплекса механических характеристик высокопрочного титанового сплава ВТ22 при скоростной термической обработке (СТО) в зависимости от условий охлаждения при закалке. Установлено,
что лучший результат термического упрочнения при СТО обеспечивает закалка в воде за счет образования большего количества точечных дефектов и распада метастабильной b-фазы при старении с формированием промежуточных w- и a"(a')-фаз. Главным преимуществом скоростного нагрева над печным является возможность перевода в метастабильную b-фазу всего объема сплава без катастрофического роста зерна, что позволяет существенно повысить уровень прочности (до 1445 МРа) при сохранении достаточного
уровня характеристик пластичности и ударной вязкости.
Features of microstructure and mechanical properties formation in highstrength
titanium BT22 alloy under rapid heat treatment (RHT) were studied in dependence on
cooling conditions during quenching. It is established, that similar to the case of furnace heating,
the best result of thermal hardening after RHT provides water quenching due to the formation of
the higher amount of point defects and metastable b-phase decomposition under aging with
appearance of transition w- and a"(a')-phase. The main advantage of RHT over the furnace one
is the possibility to transform into metastable b-phase of a whole volume of the alloy without
catastrophic grain growth, that allows to increase significantly the strength (up to 1445 MPa),
while maintaining a sufficient level of ductility and impact toughness characteristics.
|
| first_indexed | 2025-11-24T10:19:36Z |
| format | Article |
| fulltext |
15
Ô³çèêî-õ³ì³÷íà ìåõàí³êà ìàòåð³àë³â. – 2015. – ¹ 2. – Physicochemical Mechanics of Materials
УДК 669.225
ФОРМУВАННЯ МІКРОСТРУКТУРИ ТА МЕХАНІЧНИХ
ВЛАСТИВОСТЕЙ ТИТАНОВОГО СПЛАВУ ВТ22 У НЕРІВНО-
ВАЖНИХ УМОВАХ ШВИДКІСНОЇ ТЕРМІЧНОЇ ОБРОБКИ
О. М. ІВАСИШИН 1, П. Є. МАРКОВСЬКИЙ 1, І. М. ГАВРИШ 1, 2
1
Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, Київ;
2
ДП “АНТОНОВ”, Київ
Вивчено особливості формування мікроструктури та комплексу механічних характе-
ристик високоміцного титанового сплаву ВТ22 за швидкісної термічної обробки
(ШТО) залежно від умов охолодження під час гартування. Встановлено, що кращий
результат термічного зміцнення при ШТО забезпечує гартування у воді внаслідок
утворення більшої кількості точкових дефектів і розпаду метастабільної β-фази під
час старіння з формуванням проміжних ω- та α"(α')-фаз. Головною перевагою
швидкісного нагрівання над пічним є можливість переведення у метастабільну
β-фазу всього об’єму сплаву без катастрофічного росту зерна, що дає змогу суттєво
підвищити міцність (до 1445 МРа) за збереження достатнього рівня характеристик
пластичності та ударної в’язкості.
Ключові слова: титановий сплав ВТ22, зміцнювальна швидкісна термічна обробка,
швидкість охолодження, старіння, механічні властивості.
Сплав ВТ22 широко використовують під час виготовлення відповідальних
масивних виробів авіакосмічного машинобудування, для яких під час термозміц-
нення можна використовувати гартування (охолодження) на повітрі, забезпечую-
чи границю міцності до 1150 МРа [1, 2]. Розвиток сучасної авіаційної техніки ви-
магає, щоб окремі вироби, зокрема деталі роз’ємних з’єднань, мали суттєво вищу
міцність (не нижче 1350 MPa). Для створення високоміцного сплаву ВТ22 за стан-
дартної термічної обробки, після нагрівання у печі (обробка на твердий β-розчин)
напівфабрикат потрібно гартувати у воді [3]. Це пов’язано з тим, що саме за
швидкого охолодження в метастабільній β-фазі утворюється висока щільність
точкових дефектів вакансійного типу, які за подальшого старіння сприяють утво-
ренню дисперснішої та однорідно розподіленої по об’єму зерен зміцнювальної
α-фази [4]. Крім того, встановлено [4, 5], що застосування швидкісної термічної
обробки (ШТО) в умовах далеких від рівноважних дозволяє суттєво підвищити
характеристики міцності порівняно зі стандартною обробкою в печі, завдяки то-
му, що у термозміцненні бере участь весь об’єм сплаву і при цьому розмір β-зе-
рен залишається найменшим. Крім того, хімічна негомогенність високотемпера-
турної β-фази забезпечує додаткове подрібнення продуктів її розпаду за подаль-
шого охолодження та старіння [6]. Але в нерівноважних умовах ШТО критичні
точки фазових перетворень зміщуються до вищих температур (що більші вміст
стабілізуючих β-фазу легувальних елементів та розмір частинок α-фази у почат-
ковій мікроструктурі, то суттєвіше зміщення [7]).
Мета роботи – дослідити особливості формування мікроструктури та меха-
нічних властивостей сплаву ВТ22 в умовах ШТО залежно від вихідного стану на-
півфабрикату та умов охолодження після обробки на твердий β-розчин.
Контактна особа: П. Є. МАРКОВСЬКИЙ, e-mail: pmark@imp.kiev.ua
16
Матеріал та методики досліджень. Як об’єкт дослідження обрали сплав
ВТ22 у вигляді прутка Ø 20 mm хімічного складу Ті–5,0 (wt.)% Al–4,79% Mo–
4,7% V–0,97% Fe–0,71% Cr, виготовленого на ВСМПО-Авісма (Росія). З прутка
вирізали зразки довжиною 10 mm для вивчення мікроструктури та фазового скла-
ду (методом рентгенівського фазового аналізу – XRD) у вихідному стані та дов-
жиною 200 mm для безпосередньої ШТО за режимом: нагрівання зі швидкістю
5°С/s до 900°С з подальшим охолодженням на повітрі або гартуванням у воді.
ШТО виконували електроконтактним способом, пропускаючи електричний
струм промислової частоти (50 Hz) на розробленій в Інституті металофізики ім.
Г. В. Курдюмова НАН України установці. Також з прутка вирізали зразки для
додаткової термомеханічної обробки (ТМО) [8], яку застосували для оптимізації
вихідної мікроструктури. Після ТМО пруток мав кінцевий ∅ 10 mm; з нього та-
кож вирізали зразки довжиною 10 mm для вивчення мікроструктури та фазового
складу, а решту матеріалу піддали аналогічній ШТО тільки виключно з подаль-
шим гартуванням у воді. Після ШТО зразки зістарили в атмосферній печі за тем-
ператури 630°С з витримкою 8 h. Вивчили мікроструктуру та фазовий склад зі-
стареного сплаву, а також виточили з нього зразки для механічних випробувань
на розтяг. Мікроструктуру досліджували методами світлової (LM) та просвічу-
вальної електронної (TEM) мікроскопії. Механічні випробування на розтяг здій-
снювали за стандартом ASTM E8-7 на циліндричних зразках Ø 4 mm та довжи-
ною робочої частини 25 mm. Після механічних випробувань поверхню зламів
досліджували за допомогою сканувальної електронної мікроскопії (SEM).
Результати та їх обговорення. У вихідному стані мікроструктура сплаву
ВТ22 характеризувалася відносно дрібним (до 30 mm) β-зерном, оконтурованим
прошарком α-фази та дрібними частинками внутрішньозеренної α-фази (рис. 1а),
та добре проробленою дисперсною (α+β)-мікроструктурою внаслідок додаткової
ТМО (рис. 1b). Обидва прутки у вихідному стані за результатами XRD характе-
ризувалися стабільним двофазним (α+β)-станом.
Рис. 1. Мікроструктура сплаву ВТ22 у вихідному стані: промисловий пруток ∅ 20 mm (a);
пруток ∅ 10 mm (b), оптимізований ТМО.
Fig. 1. Microstructure of BT22 alloy in as-received state: industrial-made ∅ 20 mm rod (a);
∅ 10 mm rod (b) produced by optimized thermomechanical processing (TMP).
Застосування ШТО, перш за все, призвело до деякого збільшення розмірів
β-зерен (рис. 1а і 2a, b), що свідчить про досягнення за швидкого нагрівання тем-
ператури однофазної β-області; при цьому для матеріалу, який пройшов поперед-
ню ТМО за оптимізованим режимом, ріст β-зерна був мінімальний (рис. 2с). Піс-
ля ШТО з подальшим охолодженням на повітрі сплав характеризувався майже
однофазним β-станом із незначною кількістю α-фази (рис. 3, штрихова лінія).
Згідно з даними металографії, ця α-фаза спостерігається головно на межах β-зе-
рен (рис. 2а) і, вочевидь, виділяється безпосередньо під час відносно повільного
охолодження. На відміну від охолодження на повітрі гартування у воді призво-
17
дить до формування повністю однофазного β-стану (рис. 3, суцільна лінія, i
рис. 2b), але інтенсивність усіх рефлексів є суттєво менша. Подібну різницю між
рентгенограмами охолодженого на повітрі та загартованого у воді сплаву ВТ22
спостерігали раніше за обробки на твердий β-розчин нагріванням у печі [3], але
за цього швидкісного нагрівання утворюються відносно ширші рефлекси, що
свідчить про певну хімічну неоднорідність β-фази. Проте основний вклад у ши-
рину рефлексів вносять інші чинники. Аналіз відмінностей ширини рефлексів
β-фази, отриманої після ШТО, показав, що за гартування у воді їх уширення
пропорційне куту відбиття θ, тобто пов’язане з виникаючими під час гартування
мікронапруженнями. За охолодження ж після ШТО на повітрі ця величина про-
порційна секансу кута θ, що можна пояснити подрібненням субзеренної будови
β-зерен на області когерентного розсіювання (ОКР), менші за 10–5 cm, при цьому
передбачається, що кожна з цих областей є однорідно розтягнутою, або стис-
неною, або вигнутою [9, 10]. Іншими словами, зміни в ширині ліній на рентгено-
грамах сплаву ВТ22 після ШТО (як і за пічної обробки [3]), є наслідком різних
фізичних явищ: за гартування у воді – виникненням мікронапружень, а за охоло-
дження на повітрі – зміною розмірів ОКР, що, очевидно, пов’язано з протіканням
в умовах відносно повільного охолодження релаксаційних процесів.
Рис. 2. Мікроструктура сплаву ВТ22 після ШТО: промисловий пруток Ø 20 mm (a, b, d, e);
пруток Ø 10 mm (c, f), оптимізований ТМО. Охолодження після ШТО:
a, d – на повітрі; b, c, e, f – гартування у воді; a–c – загартований стан;
d–f – після заключного старіння при 630°С, 8 h. a–c – LM; d–f – TEM.
Fig. 2. Microstructure of BT22 alloy after rapid heat treatment (RHT): industrial-made
Ø 20 mm rod (a, b, d, e); Ø 10 mm rod (c, f) produced by optimized TMP.
Cooling after RHT: a, d – air; b, c, e, f – water quenching; a–c – quenched condition;
d–f – after aging at 630°С, 8 h. a–c – LM; d–f – transmission electron microscopy (TEM).
Рис. 3. Рентгенограми сплаву ВТ22
(промисловий пруток ∅ 20 mm)
після ШТО і охолодження на повітрі
(штрихова лінія) та гартування у воді
(суцільна лінія).
Fig. 3. X-Ray diffraction patterns of BT22
alloy (industrial-made ∅ 20 mm rod)
after RHT and air cooling (dashed line),
or water quenching (solid line).
18
Також під час ШТО спостерігали зміщення рефлексів, яке є тим більше, що
більший кут θ (рис. 3), що є наслідком або виникнення макронапружень [9, 11],
або дефектів першого роду, тобто точкових дефектів вакансійного типу [10, 12].
За методикою оцінювання [9] макронапруження дорівнюють 465 МРа, що є за-
надто великим значенням для титанових сплавів, з чого можна зробити висновок
про більшу ймовірність впливу саме точкових дефектів.
Заключне старіння загартованого сплаву призвело до утворення високодис-
персного стабільного двофазного (α+β)-стану в результаті виділення дисперсних
частинок α-фази в середині β-зерен (рис. 2d–f). Як і за раніше дослідженого тер-
мічного зміцнення з використанням пічного нагрівання [3], після ШТО та охоло-
дження на повітрі дисперсність частинок α-фази та однорідність їх розподілення
по об’єму β-зерен (рис. 2d) є помітно менші порівняно з гартуванням у воді
(рис. 2е). Цей факт детально розглянули раніше [3]. Тут же відмітимо, що це по-
яснюється впливом вищезгаданих дефектів вакансійного типу, які призводять до
розпаду високотемпературної β-фази за багатостадійним механізмом β → β+α" →
→ β+α' → β+α за гартування у воді, тоді як після охолодження на повітрі під час
старіння реалізується прямий β → β+α розпад. Також потрібно відзначити, що
напівфабрикат ∅ 10 mm з дисперснішою та одноріднішою вихідною (α+β)-мік-
роструктурою внаслідок ТМО (див. рис. 1b) завдяки кращому просторовому роз-
поділу хімічної неоднорідності [5] матиме мікроструктуру після ШТО, гартуван-
ня у воді та старіння з дещо дрібнішими виділеннями α-фази (рис. 2f).
Зрозуміло, що подібні відмінності у мікроструктурі супроводжуються відпо-
відною різницею у механічних характеристиках (див. таблицю). З наведених ре-
зультатів добре видно, що для прутка ∅ 20 mm гартування після ШТО у воді дає
змогу отримати кращий баланс міцності, пластичності та в’язкості руйнування, ніж
обробка, яка включала охолодження на повітрі. Якщо порівняти ці результати з
тими, які отримали для цього ж матеріалу за термозміцнення з нагріванням у печі
(пп. 2 і 3 таблиці проти пп. 7 і 8 у табл. 2 праці [3]), то можна зробити висновок,
що ШТО сприяє підвищенню міцності на 30... 50 MPa (за охолодження після ШТО
на повітрі) та на 80...120 MPa (після гартування у воді) за приблизно однакових
характеристик пластичності та ударної в’язкості. Подібне збільшення міцності є
результатом того, що швидкісна обробка дала можливість під час нагрівання пе-
ревести у метастабільну β-фазу увесь об’єм сплаву, тобто використати весь ресурс
термозміцнення, що неможливо зробити за нагрівання у печі через катастрофіч-
ний ріст β-зерен, наслідком якого є різке зниження характеристик пластичності
[5, 6]. Застосування ж ШТО з гартуванням у воді до прутка ∅ 10 mm з оптимізова-
ною вихідною мікроструктурою дозволило отримати найвищі значення міцності
(1412...1445 MPa) за дещо підвищених характеристик пластичності та ударної в’яз-
кості, що є результатом дисперснішої та одноріднішої вихідної мікроструктури.
Під час дослідження поверхонь руйнування випробуваних зразків виявили
суттєві відмінності між ними. Для матеріалу прутка ∅ 20 mm відмінність між
сплавом, який після ШТО охолоджували на повітрі та тим, який гартували у воді,
полягала у співвідношенні між в’язкою (ямковий рельєф) та крихкою складовими
– для останнього в’язка складова була дещо більша (рис. 4а, b). При цьому можна
відмітити, що в обох випадках крихке руйнування відбувалося на межах β-зерен,
які були відносно великі (30...50 µm). У прутку ∅ 10 mm, в якому розмір β-зерен
був на порядок менший (до 5 µm), крихкої складової взагалі не виявили (рис. 4с).
У зразках, які випробували на ударну в’язкість, спостерігали також помітно шир-
шу в’язку складову на початковій стадії руйнування (зона, яка прилягає до U-по-
дібного концентратора, рис. 4е) порівняно з матеріалом, який охолоджували після
ШТО на повітрі (рис. 4d). Також можна відзначити, що за гартування у воді пере-
19
хід від в’язкої до крихкої (на межах зерен) складової є плавніший (рис. 4е), ніж в
охолодженого на повітрі матеріалу (рис. 4d), що, припускаємо, є наслідком фор-
мування α-фази ще на стадії відносно уповільненого охолодження (див. рис. 2а).
Механічні властивості сплаву ВТ22 у вихідному стані та після ШТО і старіння
Механічні характеристики
σ0,2 σВ δ ψ № структурних станів
MPa %
KCU,
kJ/m2
Вихідний пруток ∅ 20 mm
1 1048 1104 11,5 34,2 –
Пруток ∅ 20 mm після ШТО і охолодження на повітрі та старіння
2 1268 1297 7,6 18,9 250,8
Пруток ∅ 20 mm після ШТО і гартування у воді та старіння
3 1304 1363 8,4 25,7 290,0
Пруток ∅ 10 mm, оптимізований ТМО
4 1017 1079 21,99 59,40 –
Пруток ∅ 10 mm, оптимізований ТМО, після ШТО і гартування у воді та старіння
5 1412 1445 8,7 31,2 320,6
Рис. 4. Поверхні зламів зразків ВТ22 після випробувань
на розтяг (a–c) та ударну в’язкість (d, e), які піддані
ШТО з охолодженням на повітрі (a, d) та загартуванням
у воді (b, с, e); а, b, d, e – пруток ∅ 20 mm,
с – пруток ∅ 10 mm, оптимізований ТМО.
Fig. 4. Fracture surfaces of BT22 alloy specimens
after tensile (a–c) and impact toughness (d, e) testing
after RHT with different cooling in air (a, d) and water
quenching (b, с, e); а, b, d, e – industrial-made ∅ 20 mm
rod, с – ∅ 10 mm rod produced with optimized TMP.
ВИСНОВКИ
Гартування у воді сплаву ВТ22 після ШТО
призводить до формування у метастабільній β-фазі
підвищеної кількості точкових дефектів вакансій-
ного типу, внаслідок чого її розпад протікає за багатостадійним механізмом за
участю високодисперсних проміжних ω- та α"(α')-фаз. Завдяки цьому формуються
дисперсніші та рівномірно розподілені по об’єму зерен частинки кінцевої α-фази,
що забезпечує найвищі значення міцності, а утворене під час швидкого нагріван-
ня дрібне β-зерно дозволяє при цьому утримати характеристики пластичності на
достатньо високому рівні. Використання напівфабрикату з добре проробленою
20
дисперсною вихідною (α+β)-структурою дає можливість отримати після ШТО та
старіння дисперснішу та одноріднішу кінцеву мікроструктуру, яка забезпечує
найкращий баланс високого рівня міцності, пластичності та ударної в’язкості.
РЕЗЮМЕ. Изучены особенности формирования микроструктуры и комплекса меха-
нических характеристик высокопрочного титанового сплава ВТ22 при скоростной терми-
ческой обработке (СТО) в зависимости от условий охлаждения при закалке. Установлено,
что лучший результат термического упрочнения при СТО обеспечивает закалка в воде за
счет образования большего количества точечных дефектов и распада метастабильной
β-фазы при старении с формированием промежуточных ω- и α"(α')-фаз. Главным преиму-
ществом скоростного нагрева над печным является возможность перевода в метастабиль-
ную β-фазу всего объема сплава без катастрофического роста зерна, что позволяет су-
щественно повысить уровень прочности (до 1445 МРа) при сохранении достаточного
уровня характеристик пластичности и ударной вязкости.
SUMMARY. Features of microstructure and mechanical properties formation in high-
strength titanium BT22 alloy under rapid heat treatment (RHT) were studied in dependence on
cooling conditions during quenching. It is established, that similar to the case of furnace heating,
the best result of thermal hardening after RHT provides water quenching due to the formation of
the higher amount of point defects and metastable β-phase decomposition under aging with
appearance of transition ω- and α"(α')-phase. The main advantage of RHT over the furnace one
is the possibility to transform into metastable β-phase of a whole volume of the alloy without
catastrophic grain growth, that allows to increase significantly the strength (up to 1445 MPa),
while maintaining a sufficient level of ductility and impact toughness characteristics.
Робота виконана завдяки фінансуванню проекту Р8.11.1 Цільової комплекс-
ної програми наукових досліджень НАН України “Проблеми ресурсу і безпеки
експлуатації конструкцій, споруд та машин” (“Ресурс”).
1. Глазунов С. Г., Моисеев В. Н. Конструкционные титановые сплавы. – М.: Металлур-
гия, 1969. – 348 с.
2. Металлография титановых сплавов / Е. А. Борисова, Г. А. Бочвар, М. Я. Брун и др.
– М.: Металлургия, 1980. – 464 c.
3. Вплив швидкості охолодження під час гартування на старіння і формування механічних
характеристик титанового сплаву ВТ22 / О. М. Івасишин, П. Є. Марковський, І. М. Гав-
риш, О. П. Карасевська // Фіз.-хім. механіка матеріалів. – 2014. – 50, № 1. – С. 60–66.
4. Aging response of coarse- and fine-grained beta-titanium alloys / O. M. Ivasishin, P. E. Mar-
kovsky, S. L. Semiatin et al. // Mat. Sci. & Eng. A. – 2005. – 405, № 1–2. – P. 296–305.
5. Марковский П. Е. Высокопрочные структурные состояния в титановых сплавах, под-
вергнутых интенсивному термическому воздействию (обзор) // Металлофизика и но-
вейшие технологии. – 2009. – 31, № 4. – С. 511–535.
6. Гриднев В. Н., Ивасишин О. М., Ошкадеров С. П. Физические основы скоростного тер-
моупрочнения титановых сплавов. – К.: Наук. думка, 1986. – 386 с.
7. Gridnev V. N., Ivasishin O. M., and Markovsky P. E. Influence of heating rate on the tempe-
rature of the α+β → β transformation of titanium alloys // Metal Science and Heat Treat-
ment. – 1985. – 25, № 1–2. – P. 43–47.
8. Ивасишин О. М., Марковский П. Е., Бондарчук В. И. Оптимизация термомеханической
обработки титановых бета-сплавов для получения дисперсной однородной структуры
и повышения комплекса механических характеристик // Титан. – 2005. – № 2. – С. 42–49.
9. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия / Я. С. Уманский,
Ю. А. Скаков, А. Н. Иванов и др. – М.: Металлургия, 1982. – 632 с.
10. Горелик С. С., Скаков Ю. А., Расторгуев Л. Н. Рентгенографический и электронно-
оптический анализ. – М.: МИСиС, 1994. – 328 с.
11. Пущаровский Д. Ю., Фетисов Г. В. Построение дифрактограмм поликристаллов по
структурным данным. – М.: Изд-во МГУ, 1991. – 220 с.
12. Кривоглаз М. А. Дифракция рентгеновских лучей и нейтронов в неидеальных кристал-
лах. – К.: Наук. думка, 1983. – 408 с.
Одержано 01.07.2014
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-134750 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0430-6252 |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-11-24T10:19:36Z |
| publishDate | 2015 |
| publisher | Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Івасишин, О.М. Марковський, П.Є. Гавриш, І.М. 2018-06-14T08:11:22Z 2018-06-14T08:11:22Z 2015 Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки / О.М. Івасишин, П.Є. Марковський, І.М. Гавриш // Фізико-хімічна механіка матеріалів. — 2015. — Т. 51, № 2. — С. 15-20. — Бібліогр.: 12 назв. — укp. 0430-6252 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134750 669.225 Вивчено особливості формування мікроструктури та комплексу механічних характеристик високоміцного титанового сплаву ВТ22 за швидкісної термічної обробки (ШТО) залежно від умов охолодження під час гартування. Встановлено, що кращий результат термічного зміцнення при ШТО забезпечує гартування у воді внаслідок утворення більшої кількості точкових дефектів і розпаду метастабільної b-фази під час старіння з формуванням проміжних w- та a"(a')-фаз. Головною перевагою швидкісного нагрівання над пічним є можливість переведення у метастабільну b-фазу всього об’єму сплаву без катастрофічного росту зерна, що дає змогу суттєво підвищити міцність (до 1445 МРа) за збереження достатнього рівня характеристик пластичності та ударної в’язкості. Изучены особенности формирования микроструктуры и комплекса механических характеристик высокопрочного титанового сплава ВТ22 при скоростной термической обработке (СТО) в зависимости от условий охлаждения при закалке. Установлено, что лучший результат термического упрочнения при СТО обеспечивает закалка в воде за счет образования большего количества точечных дефектов и распада метастабильной b-фазы при старении с формированием промежуточных w- и a"(a')-фаз. Главным преимуществом скоростного нагрева над печным является возможность перевода в метастабильную b-фазу всего объема сплава без катастрофического роста зерна, что позволяет существенно повысить уровень прочности (до 1445 МРа) при сохранении достаточного уровня характеристик пластичности и ударной вязкости. Features of microstructure and mechanical properties formation in highstrength titanium BT22 alloy under rapid heat treatment (RHT) were studied in dependence on cooling conditions during quenching. It is established, that similar to the case of furnace heating, the best result of thermal hardening after RHT provides water quenching due to the formation of the higher amount of point defects and metastable b-phase decomposition under aging with appearance of transition w- and a"(a')-phase. The main advantage of RHT over the furnace one is the possibility to transform into metastable b-phase of a whole volume of the alloy without catastrophic grain growth, that allows to increase significantly the strength (up to 1445 MPa), while maintaining a sufficient level of ductility and impact toughness characteristics. Робота виконана завдяки фінансуванню проекту Р8.11.1 Цільової комплексної програми наукових досліджень НАН України “Проблеми ресурсу і безпеки експлуатації конструкцій, споруд та машин” (“Ресурс”). uk Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України Фізико-хімічна механіка матеріалів Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки Формирование микроструктуры и механических свойств титанового сплава ВТ22 в неравновесных условиях скоростной термической обработки Formation of microstructure and mechanical properties of ВТ22 titanium alloy in non-equilibrium conditions of rapid thermal treatment Article published earlier |
| spellingShingle | Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки Івасишин, О.М. Марковський, П.Є. Гавриш, І.М. |
| title | Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки |
| title_alt | Формирование микроструктуры и механических свойств титанового сплава ВТ22 в неравновесных условиях скоростной термической обработки Formation of microstructure and mechanical properties of ВТ22 titanium alloy in non-equilibrium conditions of rapid thermal treatment |
| title_full | Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки |
| title_fullStr | Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки |
| title_full_unstemmed | Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки |
| title_short | Формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву ВТ22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки |
| title_sort | формування мікроструктури та механічних властивостей титанового сплаву вт22 у нерівноважних умовах швидкісної термічної обробки |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/134750 |
| work_keys_str_mv | AT ívasišinom formuvannâmíkrostrukturitamehaníčnihvlastivosteititanovogosplavuvt22unerívnovažnihumovahšvidkísnoítermíčnoíobrobki AT markovsʹkiipê formuvannâmíkrostrukturitamehaníčnihvlastivosteititanovogosplavuvt22unerívnovažnihumovahšvidkísnoítermíčnoíobrobki AT gavriším formuvannâmíkrostrukturitamehaníčnihvlastivosteititanovogosplavuvt22unerívnovažnihumovahšvidkísnoítermíčnoíobrobki AT ívasišinom formirovaniemikrostrukturyimehaničeskihsvoistvtitanovogosplavavt22vneravnovesnyhusloviâhskorostnoitermičeskoiobrabotki AT markovsʹkiipê formirovaniemikrostrukturyimehaničeskihsvoistvtitanovogosplavavt22vneravnovesnyhusloviâhskorostnoitermičeskoiobrabotki AT gavriším formirovaniemikrostrukturyimehaničeskihsvoistvtitanovogosplavavt22vneravnovesnyhusloviâhskorostnoitermičeskoiobrabotki AT ívasišinom formationofmicrostructureandmechanicalpropertiesofvt22titaniumalloyinnonequilibriumconditionsofrapidthermaltreatment AT markovsʹkiipê formationofmicrostructureandmechanicalpropertiesofvt22titaniumalloyinnonequilibriumconditionsofrapidthermaltreatment AT gavriším formationofmicrostructureandmechanicalpropertiesofvt22titaniumalloyinnonequilibriumconditionsofrapidthermaltreatment |