Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы
Представлены результаты испытаний на усталость (α+β)-титанового сплава Ti-6Al-4V в виде двухслойных гладких образцов (первый слой - конденсат, полученный методом электронно- лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы, второй слой - подложка из стандартного листового материала того же типа) и образ...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Проблемы прочности |
|---|---|
| Дата: | 2006 |
| Автори: | , , , , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Російська |
| Опубліковано: |
Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України
2006
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47874 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы / О.Н. Герасимчук, Г.А. Сергиенко, В.И. Бондарчук, А.В. Теруков, Ю.С. Налимов, Б.А. Грязнов // Проблемы прочности. — 2006. — № 6. — С. 113-121. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859676817117413376 |
|---|---|
| author | Герасимчук, О.Н. Сергиенко, Г.А. Бондарчук, В.И. Теруков, А.В. Налимов, Ю.С. Грязнов, Б.А. |
| author_facet | Герасимчук, О.Н. Сергиенко, Г.А. Бондарчук, В.И. Теруков, А.В. Налимов, Ю.С. Грязнов, Б.А. |
| citation_txt | Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы / О.Н. Герасимчук, Г.А. Сергиенко, В.И. Бондарчук, А.В. Теруков, Ю.С. Налимов, Б.А. Грязнов // Проблемы прочности. — 2006. — № 6. — С. 113-121. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Проблемы прочности |
| description | Представлены результаты испытаний на усталость (α+β)-титанового сплава Ti-6Al-4V в виде двухслойных гладких образцов (первый слой - конденсат, полученный методом электронно- лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы, второй слой - подложка из стандартного листового материала того же типа) и образцов конденсата. Установлено, что наличие в конденсате дефектов осаждения типа капель снижает предел выносливости материала примерно в 1,5 раза по сравнению с таковым в бездефектном. Показано, что при отсутствии капель предел выносливости конденсата не ниже, чем материала подложки. Проанализированы микроструктура, текстура и поверхности разрушения исследуемых материалов, на основании чего с помощью подходов линейной механики разрушения рассчитаны пределы выносливости бездефектного конденсата и материала подложки. Получено хорошее совпадение расчетных данных с экспериментальными.
Наведено результати випробувань на втому (α+β)-титaнoвoгo сплаву Ti-6Al-4V у вигляді двошарових гладких зразків (перший шар - конденсат, отриманий методом електронно-променевого осадження у вакуумі з парової фази, другий шар - підкладка зі стандартного листового матеріалу такого ж типу) і зразків конденсату. Установлено, що наявність у конденсаті дефектів осадження типу крапель призводить до зменшення границі витривалості матеріалу приблизно в 1,5 раза в порівнянні з такою у бездефектному. Показано, що границя витривалості конденсату без крапель не нижче, ніж матеріалу підкладки. Проаналізовано мікроструктуру, текстуру та поверхні руйнування досліджених матеріалів, на основі чого з використанням методів лінійної механіки руйнування розраховано границі витривалості бездефектного конденсату і матеріалу підкладки. Отримано хорошу збіжність розрахункових даних з експериментальними.
We present fatigue test results for Ti-6Al-4V (α+β)-titanium alloy using bilayered smooth specimens (the first layer being a condensate obtained by the electron-beam deposition method in vacuum from the vapor phase, the second layer - a substrate from a standard sheet material of the same type) and using specimens made from the condensate. It is found that presence of the deposition process flaws (such as drops) in a condensate reduces the material fatigue limit approximately by 1.5 times, as compared to the flawless one. It is shown that in absence of drops the fatigue limit of a condensate is no lower than that of the substrate material. The microstructure, texture and fractography of materials under study are analyzed and, based on the results obtained, we apply the linear fracture mechanics approach we calculate the fatigue limits of the flawless condensate and the substrate material. Good correlation of calculated results with experimental data is obtained.
|
| first_indexed | 2025-11-30T16:23:55Z |
| format | Article |
| fulltext |
УДК 539.4;669.295
Сопротивление усталости (« + ̂ )-титанового сплава класса
Т1-6А1-4У, полученного методом электронно-лучевого осаждения
в вакууме из паровой фазы
О. Н. Герасим чука, Г. А. Сергиенко6, В. И. Бондарчук6, А. В. Теруков6,
Ю . С. Н алим ова, Б. А. Грязнова
а Институт проблем прочности им. Г. С. Писаренко НАН Украины, Киев, Украина
6 Институт металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины, Киев, Украина
Представлены результаты испытаний на усталость (а + 0)-титанового сплава Т-6Л1-4У в
виде двухслойных гладких образцов (первый слой - конденсат, полученный методом элект
ронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы, второй слой - подложка из стан
дартного листового материала того же типа) и образцов конденсата. Установлено, что
наличие в конденсате дефектов осаждения типа капель снижает предел выносливости
материала примерно в 1,5 раза по сравнению с таковым в бездефектном. Показано, что при
отсутствии капель предел выносливости конденсата не ниже, чем матариала подложки.
Проанализированы микроструктура, текстура и поверхности разрушения исследуемых
материалов, на основании чего с помощью подходов линейной механики разрушения рас
считаны пределы выносливости бездефектного конденсата и материала подложки. Полу
чено хорошее совпадение расчетных данных с экспериментальными.
К лю ч е в ы е с л о в а : усталость, предел выносливости, трещина усталости, тита
новый сплав, конденсат, капли, микроструктура, текстура.
Введение. Метод электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой
фазы (ЕВ РУБ) относится к современным способам получения самых разных
материалов [1]. По сравнению с традиционными технологиями он обладает
рядом преимуществ, позволяющих создавать материалы с уникальными
характеристиками. Так, с его помощью можно получать слоистые и гради
ентные (с изменяющимися химическим составом и микроструктурой) покры
тия, материалы с контролируемой пористостью, сплавы с химическим соста
вом, который нельзя получить с использованием большинства стандартных
технологий, а также материалы с особой контролируемой структурой [1, 2].
Все это дает основание внедрить данную технологию при производстве
материалов для современной техники, создании покрытий на готовых изде
лиях с целью улучшения их характеристик.
В то же время технологии ЕВ РУБ, как практически и любой другой,
присущи некоторые недостатки. С точки зрения структуры материала, полу
ченного данным методом, к наиболее распространенным дефектам отно
сятся капли. Они возникают в результате градиента температуры в направле
нии нормали к поверхности жидкой ванны и представляют собой затвер
девшие микрокапли, которые, покинув поверхность расплава, достигли под
ложки [1]. Будучи инородными включениями с отличающимися от окружа
ющего материала структурой, а зачастую и химическим составом, микро
капли служат концентраторами напряжений, негативно влияя на механи
ческие свойства ЕВ РУ Б конденсата.
© О. Н. ГЕРАСИМЧУК, Г. А. СЕРГИЕНКО, В. И. БОНДАРЧУК, А. В. ТЕРУКОВ, Ю. С. НАЛИМОВ,
Б. А. ГРЯЗНОВ, 2006
ТХОТ 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 6 113
Титановые сплавы являются важным конструкционным материалом,
широко используемым в современной технике. Однако к настоящему време
ни существует небольшое количество работ, посвященных проблеме полу
чения этих сплавов методом EB PVD [3, 4]. Еще менее исследованы механи
ческие свойства осажденных указанным методом титана и его сплавов,
влияние на них структуры и дефектов. Цель настоящей работы заключалась
в определении характеристик сопротивления усталости сплава Ti-6Al-4V,
осажденного методом EB PVD, и выяснении влияния присущих данной
технологии структурных дефектов (микрокапель) на его поведение при
циклическом нагружении.
М атериалы и методики исследования. Покрытие из титанового спла
ва по методу EB PVD получали осаждением на плоские подложки из сплава
Ti-6Al-4V. Перед напылением поверхность подложки шлифовали. В качест
ве испаряемого материала использовали пруток аналогичного сплава про
изводства фирмы TIMET
Микроструктуру сплава изучали с помощью оптической микроскопии,
кристаллографическую текстуру - рентгенографическим методом на установ
ке “ДРОН-3” со специализированным гониометром, разработанным в Инсти
туте металлофизики им. Г. В. Курдюмова НАН Украины. Фрактографические
исследования проводили на растровом электронном микроскопе “CamScan”.
Характеристики сопротивления усталости исследовали эксперименталь
но по методике, подробно описанной в работе [5]. Плоские консольные
образцы толщиной 1 мм и шириной 5 мм в рабочем сечении испытывали
при поперечном изгибе на электродинамическом вибростенде ВЭДС-400А в
режиме резонансных поперечных колебаний. Критерием разрушения образ
ца служило падение частоты на 1% по сравнению с начальным резонанс
ным значением, что соответствовало возникновению в рабочем сечении
испытуемого образца поверхностной макротрещины глубиной до 0,5 мм.
Вид образцов и экспериментально определенная эпюра напряжений от изги
ба представлены на рис. 1. Поверхность образцов перед испытаниями меха
нически полировали, острые кромки скругляли (г = 0,5 мм) с целью удале
ния концентраторов напряжений. На усталость испытывали три типа образ
цов: 1) из конденсата; 2) из материала подложки (стандартный листовой
Ti-6Al-4V); 3) композитные, из материала подложки с нанесенным на одну
сторону слоем конденсата толщиной 300...700 мкм. Отметим, что в процессе
тензометрической тарировки образцов не обнаружено различия между моду
лями упругости материала подложки и конденсата.
О. Н. Герасимчук, Г. А. Сергиенко, В. И. Бондарчук и др.
Рис. 1. Схема нагружения, эпюра напряжений и форма образца для испытаний на усталость
(А, В - диапазон мест разрушения по длине образца).
114 ISSN 0556-171X. Проблемы прочности, 2006, № 6
Сопротивление усталости (а + /3)-титанового сплава
Результаты и их обсуждение. Микроструктура полученных методом
ЕВ РУБ композитных образцов представлена на рис. 2. Очевидно, что
микроструктуры конденсата и подложки существенно различаются. Для под
ложки характерна бимодальная микроструктура, сформированная в резуль
тате предыдущей термомеханической обработки - первичные, несколько вы
тянутые в направлении прокатки зерна а-фазы со средними размерами при
мерно 10 X 20 мкм разделены участками ;3-фазы, в которой наблюдаются плас
тины вторичной а-фазы. Конденсат состоит из игольчатых а-зерен (3-4 мкм
в поперечнике и 10-15 мкм вдоль длинной оси), вытянутых в направлении
роста, с прослойками ;3-фазы между ними. Микрокапля осела на подложку в
самом начале напыления, в результате чего поверхность конденсации подня
лась над ней и образовался выступ на внешней поверхности конденсата.
Видны две характерные особенности: сквозная “колонна” из более крупных
зерен по сравнению с основным объемом конденсата, выросшая на микро
капле, и пористость вокруг этой колонны вблизи ее начала, вызванная
эффектом “лидера роста” микрокапель [1]. Формирование крупных зерен за
микрокаплей вызвано, по-видимому, повышенной температурой конденса
ции на поверхностном выступе. (Далее для микрокапли с сопутствующими
колоннами примем название капли.) Светлые полосы на снимках соответст
вуют слоям конденсата, обогащенным алюминием.
в г
Рис. 2. Микроструктура композитных образцов, полученных методом ЕВ РУБ: а - общий
вид (внизу подложка, вверху конденсат); б - граница подложка-конденсат; в - микро
структура конденсата; г - микрокапля в конденсате, осажденная в самом начале процесса
напыления (видны выросшая на ней сквозная колонна и выступ на внешней поверхности).
ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 6 115
О. Н. Герасимчук, Г. А. Сергиенко, В. И. Бондарчук и др.
-Ж—г 1Предел многоцикловой выносливости о _1 определяли на базе 10 цикл.
С целью получения дополнительной информации образцы, не разрушив
шиеся на базе испытаний, повторно испытывали на более высоких уровнях
нагрузки. Результаты испытаний на усталость 30 композитных образцов
приведены на рис. 3. Образцы, не разрушившиеся при 10 цикл, представ
лены двумя значениями амплитуды напряжений: максимальная амплитуда
напряжений и напряжение в месте разрушения при повторном испытании
(рис. 1). Видно, что экспериментальные точки могут быть разделены на две
группы, аппроксимируемые кривыми с пределом выносливости около 500 и
300 МПа соответственно.
оа , МПа
Рис. 3. Результаты испытаний на усталость композитных образцов: 1 - крупные капли в
рабочем сечении образцов отсутствовали; 2 - разрушение началось с крупных капель в
сечении (О - напряжение в месте разрушения; • - напряжение в месте разрушения,
повторные испытания; Д - максимальное значение амплитуды напряжений).
Для выяснения причин такого разброса и определения микроструктур
ных факторов, ответственных за образование в образцах трещин крити
ческого размера, были проведены фрактографические исследования. Уста
новлено, что в образцах второй группы критическая трещина зарождалась в
конденсате, в месте выхода относительно крупных капель на поверхность
образца (рис. 4). В то же время почти все образцы первой группы разру
шались со стороны подложки, и на изломах не обнаружено следов капель
(рис. 5). Данные фрактографических исследований позволяют предполо
жить, что в образцах данной группы критическая трещина зарождалась в
выходящих на поверхность крупных частицах первичной а-фазы.
Для более полного анализа влияния дефектов типа капель на характе
ристики сопротивления усталости исследуемого сплава испытывали образ
цы конденсата с высоким содержанием капель, стандартного Т1-6Л1-4У
(подложка) и композитного материала с низким содержанием капель в
конденсате (рис. 6). Как показали фрактографические исследования, во всех
образцах конденсата критические трещины зарождались в месте выхода
116 ШБН 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 6
Сопротивление усталости (а + /3)-титанового сплава
крупной капли на поверхность (рис. 7). Предел выносливости конденсата
близок к 300 МПа, что хорошо согласуется с описанными выше резуль
татами, полученными для содержащих капли композитных образцов. В то
же время предел выносливости композитных образцов, содержащих неболь
шое количество капель, как и материала подложки, близок к 500 МПа, что
также соответствует результатам, полученным для композитных образцов
без крупных капель в рабочем сечении.
Рис. 4. Поверхность разрушения композитного образца (на рис. 3 кривая 2). (Конденсат
вверху, подложка внизу, стрелками указано место зарождения критической трещины (выход
капли на поверхность конденсата).)
Рис. 5. Поверхность разрушения композитного образца (на рис. 3 кривая 1). (Конденсат
вверху, подложка внизу, стрелкой указано место зарождения критической трещины (под
ложка).)
Фрактографический анализ свидетельствует об отсутствии корреляции
между геометрическими параметрами капли (диаметр, глубина) и характе
ристиками усталости. Практически все капли имели различные размеры и
конфигурацию (ср., например, рис. 4 и 7). Эта проблема требует дальней
шего более глубокого изучения влияния дефектов типа капель на характе
ристики сопротивления усталости.
Полученные результаты также проанализированы с точки зрения линей
ной механики разрушения с помощью подходов, описанных ранее [6 , 7].
IS S N 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 6 117
О. Н. Герасимчук, Г. А. Сергиенко, В. И. Бондарчук и др.
Оа > МПа
Рис. 6. Результаты испытаний на усталость конденсата (■), стандартного Т-6А1-4У (□) и
композитного (О) материалов.
Рис. 7. Поверхность разрушения образца конденсата (направление конденсации - сверху
вниз, стрелкой указано место зарождения критической трещины (капля)).
Пределы выносливости бездефектного конденсата и материала подложки
вычисляли по зависимости
О-1 =
А К Гкг//
где о _1 - предел выносливости при изгибе; Д К ^ ^ - эффективный размах
порогового коэффициента интенсивности напряжений (КИН), который при
_5 _ 1/2
ближенно может быть определен как Д К ^ ^ — ВЕ; В =1,6*10 м -
коэффициент пропорциональности; Е - модуль упругости (для сплава Т -
6А 1^У равен 1,25 *105 МПа); У - функция, учитывающая геометрические
размеры трещины и образца, а также условия нагружения (У ~ 1,99); ё -
размер структурного параметра (средний размер элемента структуры, ответ
ственного за циклическую прочность данного материала). Результаты рас
четов в сравнении с экспериментальными данными представлены в табли
це.
118 188Ы 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 6
Сопротивление усталости (а + $)-титанового сплава
Сравнение экспериментально определенных и рассчитанных по приведенной выше
формуле пределов выносливости сплава Т-6А1-4У
Материал d, мкм о_\сп, МПа *_?, МПа А, %
Бездефектный конденсат 3...4 600...500 580...502 ~ 2
Подложка 10 500 318 36
Расчетные значения предела выносливости хорошо согласуются с экс
периментальными для бездефектного конденсата и дают удовлетворитель
ную, но заниженную оценку для материала подложки. Такое расхождение
можно объяснить следующим образом. Для расчета размер структурного
параметра принимали равным среднему размеру малой оси частиц а-фазы.
Выше отмечалось, что трещины усталости зарождались именно в частицах
а-фазы (рис. 5). По-видимому, это связано со сравнительно высокими ампли
тудами напряжений, при которых испытывали образцы. Известны данные,
свидетельствующие о зависимости механизма усталостного разрушения
( а + ;3)-титановых сплавов с бимодальной микроструктурой от уровня на
пряжений [8]. При достаточно высоких напряжениях (в данном случае
испытывали образцы, разрушившиеся со стороны подложки) в крупных
зернах а-фазы развивается интенсивное скольжение дислокаций и образуют
ся микротрещины. При более низких напряжениях (вблизи предела выносли
вости) большую роль играет различие между химическим составом первич
ной и вторичной а-фазы. Как известно, выделившиеся в ;3-фазе пластины
обеднены алюминием по сравнению с пластинами первичной а-фазы [9].
Поэтому прочность первичной а-фазы несколько выше, и при низких напря
жениях дислокационное скольжение в ней подавляется, развиваясь главным
образом в колониях пластин вторичной а-фазы (они были дисперснее частиц
первичной а-фазы, рис. 2), где и зарождаются микротрещины при напря
жениях, близких к пределу выносливости.
В отличие от материала подложки структура конденсата содержит час
тицы а-фазы примерно одинакового размера. Поэтому при расчете <7 _ по
среднему размеру частиц получено более точное совпадение с экспери
ментальным значением предела выносливости бездефектного конденсата.
Полученные результаты показали, что циклическая прочность конден
сата, несмотря на меньшее содержание алюминия (~ 5 мас.%), при отсутст
вии дефектов типа капель не ниже таковой материала подложки, что обуслов
лено двумя факторами. Во-первых, микроструктура конденсата намного
дисперснее (рис. 2) и, во-вторых, имеет место влияние кристаллографи
ческой текстуры. Как правило, осажденные из паровой фазы металлы и
сплавы характеризуются сильной текстурой [10]. На рис. 8 представлены
центральные области полюсных фигур для базисной плоскости а-фазы
стандартного материала ТІ-6А1-4У и конденсата. Листовой материал Т і-
6А1-4У имеет типичную текстуру деформации в (а + ;3)-области: базисные
плоскости ориентированы преимущественно под углами 30-45° к плоскости
деформации. Текстура осажденного материала иная: подавляющее большин
ство кристаллитов ориентировано так, что базисная плоскость перпенди
кулярна направлению конденсации. Некоторое смещение оси текстуры из
центра полюсной фигуры обусловлено тем, что образец вырезан из боковой
0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 6 119
О. Н. Герасимчук, Г. А. Сергиенко, В. И. Бондарчук и др.
части конденсата, т.е. направление роста составляло небольшой угол с
нормалью к подложке. Как известно, величина предела текучести а-титана
существенно зависит от его преимущественной ориентации: если угол между
растягивающим напряжением и кристаллографической осью равен нулю,
величина максимальна, при угле около 45° она постепенно понижается до
минимума и с ростом угла до 90° вновь увеличивается [9]. При используемой
схеме переменного нагружения кристаллиты конденсата в основном распо
лагаются при угле 90°, в то время как большая часть зерен подложки - при
угле, близком к 45°. Во многих случаях предел многоцикловой выносливости
металлов и сплавов пропорционален пределу текучести. Следовательно,
очень острая текстура конденсации также может приводить к повышению
предела выносливости бездефектного конденсата по сравнению с использо
ванным стандартным материалом Т1-6Л1-4У, нивелируя недостаток алюми
ния в конденсате.
Рис. 8. Полюсные фигуры (0002)а для стандартного материала Т1-6Л1-4У (а) и конден
сата (б): а, б - плоскость образцов для механических испытаний параллельна плоскости
рисунка, б - направление конденсации перпендикулярно плоскости рисунка.
В ы в о д ы
1. Дефекты типа капель, будучи эффективными концентраторами напря
жений, оказывают негативное влияние на характеристики усталости конден
сата сплава ТІ-6Л1-4У, понижая предел выносливости примерно в 1,5 раза
по сравнению с таковым аналогичного бездефектного материала.
2. При отсутствии капель предел выносливости конденсата не ниже,
чем стандартного листового сплава ТІ-6Л1-4У.
3. Корреляция между геометрическими размерами капель и характерис
тиками сопротивления усталости конденсата не выявлена.
4. Более высокая циклическая прочность бездефектного конденсата Ті-
6Л1-4У по сравнению с таковой стандартного листового сплава аналогич
ного химического состава объясняется дисперсностью микроструктуры и
наличием текстуры осаждения в первом материале в отличие от второго.
5. Расчет предела выносливости исследуемых материалов с позиций
линейной механики разрушения показал удовлетворительное согласование с
экспериментальными результатами.
120 ISSN 0556-171Х. Проблемы прочности, 2006, № 6
Сопротивление усталости (а + ß)-mumaнoвoгo сплава
Р е з ю м е
Наведено результати випробувань на втому (а + ß)-титaнoвoгo сплаву T i-
6Al-4V у вигляді двошарових гладких зразків (перший шар - конденсат,
отриманий методом електронно-променевого осадження у вакуумі з парової
фази, другий шар - підкладка зі стандартного листового матеріалу такого ж
типу) і зразків конденсату. Установлено, що наявність у конденсаті дефектів
осадження типу крапель призводить до зменшення границі витривалості
матеріалу приблизно в 1,5 раза в порівнянні з такою у бездефектному.
Показано, що границя витривалості конденсату без крапель не нижче, ніж
матеріалу підкладки. Проаналізовано мікроструктуру, текстуру та поверхні
руйнування досліджених матеріалів, на основі чого з використанням методів
лінійної механіки руйнування розраховано границі витривалості бездефект
ного конденсату і матеріалу підкладки. Отримано хорошу збіжність роз
рахункових даних з експериментальними.
1. Ш иллер З., Г а й зи г У., П анцер З. Электронно-лучевая технология. - М.:
Энергия, 1980. - 528 c.
2. М овчан Б. A . Неорганические материалы, осаждаемые из паровой фазы
в вакууме // Сучасне матеріалознавство XXI сторіччя. - Киев: Наук.
думка, 1998. - С. 318 - 332.
3. B unshah R. F. a n d Ju n tz R. S . EB BVD of commercially pure titanium //
Met. Trans. - 1973. - 4, No. 1. - P. 21 - 28.
4. Sm ith H. R ., K ennedy K ., a n d B oericke F. S. Metallurgical characteristics of
titanium-alloy foil prepared by electron beam evaporation // J. Vac. Sci.
Technol. - 1970. - 7, No. 6 . - P. 48 - 51.
5. Трощ енко В. Т., Г рязн ов Б. A ., Н алим ов Ю . С. и др. Сопротивление
усталости и циклическая трещиностойкость титанового сплава BT3-1 в
различных структурных состояниях. Сообщ. 1. Методика исследования
и экспериментальные результаты // Пробл. прочности. - 1995. - № 5-6.
- С. 3 - 11.
6. Трощ енко В. Т., Г рязн ов Б. A ., Н алим ов Ю . С. и др. Сопротивление
усталости и циклическая трещиностойкость титанового сплава BT3-1 в
различных структурных состояниях. Сообщ. 2. Методика учета влияния
структуры на предел выносливости // Там же. - С. 12 - 17.
7. И васиш ин О. М ., Б ондарева K. A ., Б ондарчук В. И. и др. Сопротивление
усталости сплава Ti-6Al-4V, полученного методом порошковой метал
лургии // Там же. - 2004. - № 3. - С. 5 - 13.
S. A lb rech t J. a n d L ü tjering G . Microstructure and mechanical properties of
titanium alloys // Titanium’99: Science and Technology, CRISM “Prometey”.
- 2000. - 1. - P. 363 - 374.
9. L ü tjering G. a n d W illiam s J. C. Titanium. - Springer, 2003. - 364 p.
10. М овчан Б. A ., М алаш енко И. С. Жаростойкие покрытия, осаждаемые в
вакууме. - Киев: Наук. думка, 1983. - 297 c.
Поступила 23. 05. 2005
ISSN G556-Î7ÎX. Проблемы прочности, 200б, № б 121
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-47874 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0556-171X |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-30T16:23:55Z |
| publishDate | 2006 |
| publisher | Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Герасимчук, О.Н. Сергиенко, Г.А. Бондарчук, В.И. Теруков, А.В. Налимов, Ю.С. Грязнов, Б.А. 2013-08-03T13:52:43Z 2013-08-03T13:52:43Z 2006 Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы / О.Н. Герасимчук, Г.А. Сергиенко, В.И. Бондарчук, А.В. Теруков, Ю.С. Налимов, Б.А. Грязнов // Проблемы прочности. — 2006. — № 6. — С. 113-121. — Бібліогр.: 10 назв. — рос. 0556-171X https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47874 539.4;669.295 Представлены результаты испытаний на усталость (α+β)-титанового сплава Ti-6Al-4V в виде двухслойных гладких образцов (первый слой - конденсат, полученный методом электронно- лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы, второй слой - подложка из стандартного листового материала того же типа) и образцов конденсата. Установлено, что наличие в конденсате дефектов осаждения типа капель снижает предел выносливости материала примерно в 1,5 раза по сравнению с таковым в бездефектном. Показано, что при отсутствии капель предел выносливости конденсата не ниже, чем материала подложки. Проанализированы микроструктура, текстура и поверхности разрушения исследуемых материалов, на основании чего с помощью подходов линейной механики разрушения рассчитаны пределы выносливости бездефектного конденсата и материала подложки. Получено хорошее совпадение расчетных данных с экспериментальными. Наведено результати випробувань на втому (α+β)-титaнoвoгo сплаву Ti-6Al-4V у вигляді двошарових гладких зразків (перший шар - конденсат, отриманий методом електронно-променевого осадження у вакуумі з парової фази, другий шар - підкладка зі стандартного листового матеріалу такого ж типу) і зразків конденсату. Установлено, що наявність у конденсаті дефектів осадження типу крапель призводить до зменшення границі витривалості матеріалу приблизно в 1,5 раза в порівнянні з такою у бездефектному. Показано, що границя витривалості конденсату без крапель не нижче, ніж матеріалу підкладки. Проаналізовано мікроструктуру, текстуру та поверхні руйнування досліджених матеріалів, на основі чого з використанням методів лінійної механіки руйнування розраховано границі витривалості бездефектного конденсату і матеріалу підкладки. Отримано хорошу збіжність розрахункових даних з експериментальними. We present fatigue test results for Ti-6Al-4V (α+β)-titanium alloy using bilayered smooth specimens (the first layer being a condensate obtained by the electron-beam deposition method in vacuum from the vapor phase, the second layer - a substrate from a standard sheet material of the same type) and using specimens made from the condensate. It is found that presence of the deposition process flaws (such as drops) in a condensate reduces the material fatigue limit approximately by 1.5 times, as compared to the flawless one. It is shown that in absence of drops the fatigue limit of a condensate is no lower than that of the substrate material. The microstructure, texture and fractography of materials under study are analyzed and, based on the results obtained, we apply the linear fracture mechanics approach we calculate the fatigue limits of the flawless condensate and the substrate material. Good correlation of calculated results with experimental data is obtained. ru Інститут проблем міцності ім. Г.С. Писаренко НАН України Проблемы прочности Научно-технический раздел Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы Fatigue strength of Ti-6Al-4V (α+β)-tanium alloy produced by the electron-beam deposition method in vacuum from vapor phase Article published earlier |
| spellingShingle | Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы Герасимчук, О.Н. Сергиенко, Г.А. Бондарчук, В.И. Теруков, А.В. Налимов, Ю.С. Грязнов, Б.А. Научно-технический раздел |
| title | Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы |
| title_alt | Fatigue strength of Ti-6Al-4V (α+β)-tanium alloy produced by the electron-beam deposition method in vacuum from vapor phase |
| title_full | Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы |
| title_fullStr | Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы |
| title_full_unstemmed | Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы |
| title_short | Сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса Ті-6АI-4V, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы |
| title_sort | сопротивление усталости (α+β)-титанового сплава класса ті-6аi-4v, полученного методом электронно-лучевого осаждения в вакууме из паровой фазы |
| topic | Научно-технический раздел |
| topic_facet | Научно-технический раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/47874 |
| work_keys_str_mv | AT gerasimčukon soprotivlenieustalostiαβtitanovogosplavaklassatí6ai4vpolučennogometodomélektronnolučevogoosaždeniâvvakuumeizparovoifazy AT sergienkoga soprotivlenieustalostiαβtitanovogosplavaklassatí6ai4vpolučennogometodomélektronnolučevogoosaždeniâvvakuumeizparovoifazy AT bondarčukvi soprotivlenieustalostiαβtitanovogosplavaklassatí6ai4vpolučennogometodomélektronnolučevogoosaždeniâvvakuumeizparovoifazy AT terukovav soprotivlenieustalostiαβtitanovogosplavaklassatí6ai4vpolučennogometodomélektronnolučevogoosaždeniâvvakuumeizparovoifazy AT nalimovûs soprotivlenieustalostiαβtitanovogosplavaklassatí6ai4vpolučennogometodomélektronnolučevogoosaždeniâvvakuumeizparovoifazy AT grâznovba soprotivlenieustalostiαβtitanovogosplavaklassatí6ai4vpolučennogometodomélektronnolučevogoosaždeniâvvakuumeizparovoifazy AT gerasimčukon fatiguestrengthofti6al4vαβtaniumalloyproducedbytheelectronbeamdepositionmethodinvacuumfromvaporphase AT sergienkoga fatiguestrengthofti6al4vαβtaniumalloyproducedbytheelectronbeamdepositionmethodinvacuumfromvaporphase AT bondarčukvi fatiguestrengthofti6al4vαβtaniumalloyproducedbytheelectronbeamdepositionmethodinvacuumfromvaporphase AT terukovav fatiguestrengthofti6al4vαβtaniumalloyproducedbytheelectronbeamdepositionmethodinvacuumfromvaporphase AT nalimovûs fatiguestrengthofti6al4vαβtaniumalloyproducedbytheelectronbeamdepositionmethodinvacuumfromvaporphase AT grâznovba fatiguestrengthofti6al4vαβtaniumalloyproducedbytheelectronbeamdepositionmethodinvacuumfromvaporphase |