автореферат диссертации по машиностроению и машиноведению, 05.02.01, диссертация на тему:Формирование мелкозернистой структуры в титановых сплавах при горячей деформации в условиях одно- и двухкомпонентного нагружения

На правах рукописи

Нуриева Светлана Камильевна

ФОРМИРОВАНИЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРЫ В ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ В УСЛОВИЯХ ОДНО- И ДВУХКОМПОНЕНТНОГО НАГРУЖЕНИЯ

Специальность 05 02 01 - Материаловедение (Машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

0 7 ЙЮН 2007

Уфа-2007

003063897

Работа выполнена в Институте проблем сверхпластичности металлов РАН,

г Уфа

Научный руководитель: кандидат технических наук, доцент

Бердин Валерий Кузьмич

Официальные оппоненты доктор физико-математических наук,

профессор В В Астанин

доктор технических наук, профессор М М Закирничная

Ведущая организация: ОАО "Авиадвигатель", г Пермь

Защита состоится« 26 » июня 2007 г в 14 00 час на

заседании Диссертационного Совета Д 002 080 02 при Институте проблем сверхпластичности металлов РАН по адресу 450001, г Уфа, ул Ст Халтурина, 39

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института проблем сверхпластичности металлов РАН

Автореферат разослан « 2.Ц »_мая 2007 г

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор технических наук /</// РЯ Лутфуллин

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы. Развитие современного производства требует разработки новых экономичных ресурсосберегающих методов получения крупногабаритных полуфабрикатов с однородной мелкозернистой структурой Особенно остро стоит эта проблема при обработке труднодеформируемых титановых сплавов Деформация титановых сплавов проводится в двухфазной (а+|3)-области, так как только при такой обработке удается достигнуть мелкозернистого состояния, необходимого для обеспечения требуемого комплекса механических свойств Формирование мелкозернистой структуры полуфабрикатов зависит от термомеханических параметров обработки ~ температуры, скорости и степени деформации В крупногабаритных заготовках трудно обеспечить равномерное распределение этих параметров в обьеме, что приводит к неоднородности макро- и микроструктуры Одним из важных, но малоизученных факторов, влияющих на формирование структуры, является напряженно-деформированное состояние в объеме деформируемой заготовки

Разработка эффективных методов получения мелкозернистой структуры в промышленных титановых сплавах связана с необходимостью изучения влияния параметров напряженно-деформированного состояния в заготовке на трансформацию крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную

В этой связи, актуальным представляется рассмотрение влияния параметров напряженно-деформированного состояния траектории деформации и показателя напряженного состояния на микроструктурные изменения при горячей деформации типичных двухфазных титановых сплавов

Цель работы. Установить связь между параметрами напряженно-деформированного состояния и микроструктурными изменениями при горячей деформации титановых сплавов и разработать на этой основе опытный технологический процесс получения крупногабаритных цилиндрических заготовок с однородной мелкозернистой структурой

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи

1) Выявить влияние траектории деформации на механическое поведение сплава ВТ9 и однородность микроструктуры в объеме деформированных образцов,

2) Выявить влияние соотношения осевой и крутящей компонент деформации при двухкомпонентном пропорциональном нагружении на механическое поведение и кинетику трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную титанового сплава ВТ9

3) Исследовать влияние вида предварительной деформации на механическое поведение сплава ВТ9 при последующем растяжении в температурно-скоростном режиме сверхпластичности

4) Исследовать механическое поведение и формирование структуры в титановом сплаве при горячей деформации одноосным сжатием в зависимости от показателя напряженного состояния в образце,

5) Оценить практическую возможность применения двухкомпонентного нагружения в качестве метода получения крупногабаритных цилиндрических полуфабрикатов из титановых сплавов с однородной мелкозернистой равноосной структурой

Научная новизна.

Показано, что горячая деформация цилиндрических образцов из титанового сплава ВТ9 с исходной крупнозернистой пластинчатой микроструктурой в двухфазной (а+(3)-области по схеме двухкомпонентного нагружения "кручение с одновременньм растяжением" повышает однородность макро- и микроструктуры в объеме по сравнению с однокомионентными схемами нагружения

Установлено, что соотношение крутящей и растягивающей компонент при пропорциональном нагружении оказывает влияние на кинетику трансформации крупнозернистой пластинчатой структуры в мелкозернистую равноосную при горячей деформации в (а+(3)-области Ускорение трансформации пластинчатой микроструктуры в равноосную наблюдается при деформировании образцов кручением с одновременным растяжением при соотношении осевой и крутящей компонент деформации 1 1

Предложена схема, объясняющая влияние двухкомпонентного нагружения на процесс трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную Пластины а-фазы, ориентированные вдоль оси образца, разворачиваются под действием крутящей компоненты и делятся на короткие фрагменты за счет локализованных полос сдвига, возникающих под действием растягивающей компоненты И наоборот, пластины а-фазы, ориентированные в исходном состоянии поперек оси образца, разворачиваются под действием растягивающей компоненты и делятся за счет полос сдвига, возникающих под действием крутящей компоненты

Установлено, что с уменьшением исходный высоты образца при осадке в (ос+Р)-области наблюдается ускорение трансформации пластинчатой микроструктуры титанового сплава ВТ9 в мелкозернистую в зоне контакта образца с деформирующим инструментом, в результате чего повышается однородность макроструктуры Этот эффект обусловлен повышением абсолютного значения показателя напряженного состояния в осевой зоне образца

Достоверность полученных результатов определяется разнообразием применяемых методов механических испытаний, качественного и количественного анализа микроструктуры, исследований тонкой структуры образцов Для оценки погрешности проведения механических испытаний образцов и измерения параметров микроструктуры титановых сплавов использовали статистические методы обработки результатов

Практическая значимость

На основании проведенных исследований разработан опытный технологический процесс получения крупногабаритных цилиндрических полуфабрикатов из титановых сплавов с однородной мелкозернистой структурой во всем объеме, включающий горячую изотермическую деформацию по схеме "кручение с одновременным растяжением" с последующей осадкой и протяжкой Использование разработанного опытного технологического процесса позволило получить крупногабаритные заготовки типа "вал" из титанового сплава ВТ6 и "шайба" из титанового сплава Til7c однородной мелкозернистой структурой

На защиту выносятся:

1 Результаты исследования механического поведения и микроструктурных изменений при горячей деформации цилиндрических образцов из титанового сплава ВТ9 в условиях одно-и двухкомпонентного нагружения

2 Схема, объясняющая влияние двухкомпокехшюго нагружения "кручение с одновременным растяжением" на процесс трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры титанового сплава ВТ9 в мелкозернистую равноосную

3 Результаты исследования влияния показателя напряженного состояния при осадке титанового сплава ВТ9 на микроструктурные изменения

Диссертационная работа выполнялась в рамках Государственной комплексной программы фундаментальных исследований проблем машиностроения, механики и процессов управления РАН, проекта развития межведомственного научно-учебного комплекса "Сверхпластичность" УГАТУ

- ИГТСМ РАН ФЦП "Интеграция", номер государственной регистрации 2 1-80, в соответствии с основными заданиями Института проблем сверхпластичности металлов РАН по теме "Разработка научных основ прецизионных технологий формообразования изделий из титановых, магниевых, алюминиевых, медных сплавов, сталей, интерметаллидов и керамик с высокой степенью однородности структуры и регламентированным комплексом свойств", входящей в комплексную программу "Повышение надежности системы Машина - человек

- среда", номер государственной регистрации 0008079, а также в рамках регулярных и партнерских проектов Международного Научного и Технического Центра, № 2215 и № 2269

Апробация работы. Результаты диссертационной работы доложены и обсуждены на IV Уральской школе-семинаре металловедов-молодых ученых, Екатеринбург, 18-23 ноября, 2002, XVI Уральской школе металловедов-термистов "Проблемы физического металловедения перспективных материалов", Уфа, 2002, 1-ой Российской конференции по кузнечно-штамповочному производству "Кузнецы Урала", Екатеринбург, 2005, II Международной школе "Физическое материаловедение", Тольятти, Россия, 610 февраля 2006

Публикации. По теме диссертации опубликовано 6 научных статей в рецензируемых журналах, входящих в перечень рекомендуемых ВАК

Структура и объем диссертации Диссертация состоит го введения, пяти глав, выводов и списка литературы Общий обьем диссертации 136 страниц, в том числе 49 рисунков, 10 таблиц Список литературы содержит 162 наименования

КРАТКОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Во введении обоснована актуальность выбранной темы, сформулирована цель и задачи исследования, раскрыта научная новизна и практическая значимость работы

Глава 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

Первая глава посвящена анализу литературных сведений о методах получения мелкозернистой структуры в заготовках из титановых сплавов с исходной крупнозернистой структурой

Технология получения поковок начинается с горячей деформации в (3-области, где пластичность материала достаточно велика Целью такой обработки является устранение литой структуры При охлаждении из Р-области внутри крупных р-зерен выделяются грубые пластины а-фазы Межфазные границы пластин о/р являются полукогерентными, что делает пластинчатую микроструктуру термически стабильной и не позволяет раздробить ее при отжиге Объемный эффект при фазовом превращении а<н>р невелик, поэтому метод термоциклирования для измельчения структуры в двухфазных титановых сплавах широкого промышленного использования не получил

В связи с этим для трансформации пластинчатой структуры в титановых сплавах используют горячую пластическую деформацию Многочисленные исследования показали, что трансформация пластинчатой структуры в мелкозернистую равноосную при горячей деформации представляет собой комплексный процесс, обусловленный движением дефектов (дислокаций, вакансий, границ), перераспределением легирующих элементов, полиморфным фазовым а—>Р-превращением, динамической рекристаллизацией

Формирование мелкозернистой структуры полуфабрикатов зависит от термомеханических параметров обработки — температуры, скорости и степени деформации В крупногабаритных заготовках трудно обеспечить равномерное распределение этих параметров в объеме, что приводит к неоднородности макро- и микрострук туры

Распределение величины деформации в объеме зависит от распределения параметров напряженно-деформированного состояния в объеме деформируемой заготовки В качестве характеристики деформированного состояния материала используют термин «траектория деформации» Обзор работ, посвященных исследованию влияния траектории деформации на микроструктуру промышленных титановых сплавов, показал о неоднозначности полученных в них данных По результатам одних работ

пропорциональное нагружение имеет преимущества в кинетике трансформации пластинчатой микроструктуры в равноосную как по сравнению с однокомпонентным нагружением, так и с двухкомпонентным, имеющим излом траектории деформации По результатам других работ более предпочтительной схемой оказалась схема нагружения с циклическим кручением после растяжения Известно также, что немонотонная деформация титановых сплавов, осуществляемая путем всесторонней ковки, позволяет получать однородную мелкозернистую структуру

В литературе в качестве характеристики напряженного состояния используют показатель напряженного состояния Как известно, при повышении показателя напряженного состояния схема напряженного состояния становится "жестче" При этом увеличивается степень неравновесности дефектной структуры материла Кроме того, в этих условиях изменяются диффузионные характеристики материала

В заключительном разделе первой главы на основе обзора и анализа литературных данных сформулированы цели и задачи диссертационной работы

Глава 2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКИ ЭКСПЕРИМЕНТА

Объектом исследования служил двухфазный титановый сплав ВТ9, химический состав, которого приведен в таблице 1 В технологической части использовали заготовки сплавов ВТ6 и Ti 17

Крупнозернистую микроструктуру титанового сплава ВТ9 с пластинчатой морфологией фаз получали путем проведения отжига в ¡З-области по режиму Г=1050 °С, 1 час, охлаждение с печью

Таблица 1

Химический состав и температура полиморфного превращения (Тт.)

двухфазных титановых сплавов, использованных в работе

Сплав Химический состав, % (по массе) T °c i ППЗ

Ti Al Mo Zr V Cr Sn Si

ВТ9 осн 6,50 3,50 1,60 - - - 0,27 1050

ВТ6 OCH 6,00 - - 4,00 - - - 970

Til7 OCH 5,0 4,00 2,00 - 4,00 2,00 - 900

Высокотемпературные механические испытания на растяжение и кручение проводили на машине сложного нагружения СНТ-10БД в изотермических условиях при 7=950+5 °С Деформированию подвергались цилиндрические образцы с диаметром рабочей части 10 мм и длиной рабочей части 40 мм

Испытания проводили в два этапа Первый этап включал горячую пластическую деформацию образцов по следующим траекториям

I - монотонное кручение,

II - монотонное одноосное растяжение,

III - монотонное двухкомпонентное нагружение растяжение с

одновременным кручением (пропорциональное нагружение),

IV- немонотонное двухкомпонентное нагружение с ортогональным изломом траектории деформации растяжение с последующим кручением,

V- немонотонное двухкомпонентное нагружение с ортогональным изломом траектории деформации кручение с последующим растяжением

Растяжение образцов проводили при постоянной скорости деформации §=сош{=1 10"3с"' (начальная скорость перемещения подвижной траверсы равна 2,4 мм/мин), до значения истинной или логарифмической деформации е,=0,7

Кручение образцов проводили также при постоянной скорости деформации Интенсивность скорости деформации на боковой поверхности при кручении равна £,=1,3 10"2с"', что соответствует угловой скорости закручивания образцов ю=1,0 об/мин Угол закручивания <р=1080°, что соответствует истинной деформации е=1,1

Параметры двухкомпонентного нагружения выбраны соответствующими значениям однокомпонентного нагружения Скорость вращения подвижной траверсы составила ш=1,0 об/мин, угол закручивания <р=1080°, скорость осевого перемещения подвижной траверсы у=2,4 мм/мин, а степень осевой компоненты деформации е,=0,18 Интенсивность результирующей скорости деформации при этом равна £=1,3 10'2с"\ а значение результирующей истинной деформации е,-=1,1 Осевая компонента деформации намеренно выбрана достаточно малой для уменьшения изменения размеров и формы образца во избежание локализации деформации и образования шейки

На втором этапе проведения механических испытаний образцы деформировали одноосным растяжением в температурно-скоростном режиме сверхпластичности для сплава ВТ9 7=950 °С, £=1,0 10"3 с"', ¿>¿=0,65 (е~100%) На этом этапе нагружения оценивали полноту трансформации пластинчатой микроструктуры в объеме образца по величине напряжения течения, а также по виду диаграмм растяжения

Испытания на осадку осуществляли на универсальном динамометре вЬепск в изотермических условиях при температуре Г=950±5 °С на плоских бойках из жаропрочного сплава ЖС6У Из прутка вырезали цилиндрические образцы диаметром 13 мм высотой А01-16 мм, А02=8 мм, А0з=4 мм Скорость перемещения траверсы, рассчитанная из условия равенства начальной скорости деформации 10'3 с"' для всех типов образцов, составила Ут~0,96 мм/мин, Ко2=0,48 мм/мин., {"03=0,24 мм/мин , соответственно для образцов высотой /гоь А02, /¡оз Деформирование останавливали при значениях относительной деформации £,=20%, е2=50%, вз=70% для всех размеров образцов

Металлографические исследования проводили на оптических микроскопах «Мешуа!» и «Лхюуеп 100А» и растровом электронном микроскопе «1ЕМ-840 Количественный анализ параметров микроструктуры проводили на микроскопе «Ахюгеск-ЮОТЯТ» с использованием программы количественного микроструктурного анализа <с0300» Подсчет осуществляли по трем полям

зрения с общим числом частиц не менее 2000, что позволило получить относительную ошибку определения параметров структуры 5% при доверительной вероятности 0,95

Электронно-микроскопические исследования проводили на просвечивающем микроскопе «IEOL-2000EX» с ускоряющим напряжением 120 кВ

Величину скалярных параметров напряженного и деформированного состояний определяли по результатам математического моделирования горячего деформирования цилиндрических образцов методом конечно-элементного анализа с применением программного продукта DEFORM 3D

Технологические эксперименты проводили на раскатном стане СРД-800, гидравлическом прессе с максимальным усилием 1,6 МН с интегрированным изотермическим блоком УИШБ-500

Для оценки механических свойств материала крупногабаритной заготовки проводились испытания стандартных образцов на растяжение и удар при комнатной температуре Испытания на растяжение проводили на универсальном динамометре фирмы «Instron», модель1185 Оценку ударной вязкости материала, характеризующую надежность материала и его способность сопротивляться хрупкому разрушению, проводили на маятниковом копре RPSW 150/300 фирмы «SCHENCK TREBEL» Определяли предел прочности (ств), предел текучести (сго.гХ относительное удлинение (5), относительное сужение ударную вязкость (KCU)

Глава 3. ВЛИЯНИЕ ТРАЕКТОРИИ ДЕФОРМАЦИИ НА МЕХАНИЧЕСКОЕ ПОВЕДЕНИЕ И МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ ТИТАНОВОГО СПЛАВА

ВТ9

Данная глава посвящена исследованию механического поведения и микроструктурных изменений в объеме цилиндрических образцов двухфазного титанового сплава ВТ9 при различных траекториях деформации

Раздел 31 Аттестация исходной микроструктуры двухфазного титанового сплава ВТ9

Сплав ВТ9 в исходном состоянии имеет (а+Р)-струкгуру со средним размером ß-превращенного зерна 420,0 мкм, средней толщиной пластин 10,0 мкм и объемным соотношением фаз Va Кр=85 15

В процессе нагрева и выдержки перед деформацией в двухфазной области объемная доля а-фазы снижается до 50% Изменение фазового состава связано с тем, что исходная микроструктура является неравновесной при температуре деформации 950 °С При нагреве происходит растворение избыточной а-фазы, приводящее к уменьшению толщины а-пластин до 3,0 мкм

Раздел 3 2 Механическое поведение и микроструктурные изменения при горячей деформации титанового сплава ВТ9 в условиях одно- и двухкомпонентного погружения

Механические испытания показали, что при рассматриваемых траекториях деформации механическое поведение материала подобно Все

диаграммы характеризуются максимальным значением напряжения течения на начальном этапе деформирования и значительным его уменьшением при увеличении степени деформации

На диаграмме растяжения при е,=0,4 наблюдается перегиб, свидетельствующий о начале макролокализации деформации, которая приводит к разрушению образца при е,~0,7 При кручении и двухкомпонентном пропорциональном нагружении деформация образцов происходит однородно, без образования шейки Напряжение течения снижается почти в два раза при увеличении степени деформации При деформации по траекториям с ортогональным изломом после первого монотонного участка деформации наблюдается снижение напряжения течения на втором монотонном участке деформации

После деформации по всем исследованным траекториям наблюдаются структурные изменения, которые можно охарактеризовать как трансформацию исходной пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую исчезла ярко выраженная граница [3-зерен (а-оторочка), длина пластин а-фазы уменьшилась, а ее толщина повысилась, в некоторых местах наблюдаются искривленные пластины а-фазы

Однако, микроструктура после горячей деформации по различным траекториям неоднородна в объеме образцов

После растяжения микроструктура образцов в зоне однородной деформации значительно отличается от микроструктуры в шейке В зоне локализации деформации микроструктура равноосная (Ка=3,2, ¡'¡,=2,9 мкм) В зоне однородной деформации микроструктура сохраняет исходный пластинчатый вид В продольном сечении отмечено образование металлографической текстуры Здесь а-пластины разворачиваются в направлении пластического течения, вдоль оси удлинения

После кручения в центральной зоне образцов микроструктура практически не деформирована (Ка=6,8, ?а=2,7 мкм) Наиболее заметные изменения микроструктуры отмечены на краю образца, где интенсивность деформации максимальна В зоне максимальной деформации среднее значение коэффициента формы частиц а-фазы и толщина пластин соответственно равны (^„=4,2, £а=3,0 мкм) В долевом сечении отмечено образование металлографической текстуры Пластины а-фазы приобретают преимущественную ориентировку Максимальная ось пластин, или их продольное направление, занимает положение под углом, близким к 60°, к оси образца

После горячей деформации по схемам двухкомпонентного нагружения повышается однородность макро и микроструктуры в объеме по сравнению с одноосным растяжением или кручением Коэффициент формы пластин а-фазы после деформации по схеме " кручение с одновременным растяжением" образцов равен 3,8 в центре образца и 2,2 на периферии Повышается количество частиц на единице площади шлифа

Сплав, после предварительной обработки по схемам одно- и

двухкомпонентного нагружения, показывает существенное изменение механического поведения при последующем растяжении в температурно-скоростном режиме сверхпластичности, по сравнению с образцами без предварительной обработки (рисунок 1)

1 без предварительной обработки

2 кручение

3 - одновременное растяжение+ кручение

4 последовательное растяжение-кручение

5 - последовательное кручение-растяжение

Рисунок 1 Диаграммы растяжения образцов после предварительной деформации по схемам одно- и двухкомпонентного нагружения

Основные отличия по сравнению с образцами, не прошедшими предварительную деформационную обработку - отсутствие пика интенсивности напряжений на начальных этапах деформации, низкие и практически постоянные значения напряжения течения стг-18,0 20,0 МПа, а также высокий ресурс пластичности без видимых признаков макролокализации деформации до степени свыше 100%

Повторная деформация одноосным растяжением снижает различия в параметрах микроструктуры в центральной и периферийной зонах образцов Наиболее ярко этот эффекг проявляется в образцах после предварительной деформации кручением с одновременным растяжением В этом случае практически во всем объеме деформированного образца наблюдается мелкозернистая равноосная структура.

Таким образом, анализ экспериментальных данных показал, что использование в качестве деформационной обработки отдельно взятых компонентов деформации растяжение или кручение, обеспечивающих однородный характер пластического течения материала, не приводит к заметным микроструктурным изменениям

В то же время, двухкомпонентное нагружение повышает ресурс пластичности материала, увеличивает степень однородности деформации и обеспечивает трансформацию пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую в большем объеме образца

Для разработки технологии получения заготовок с мелкозернистой структурой по схеме двухкомпонентного нагружения необходимо определиться с оптимальным соотношением осевой и крутящей компонент деформации, приводящим к наилучшей проработке пластинчатой микроструктуры

Раздел 3 3 Механическое поведение и кинетика трансформации пластинчатой микроструктуры сплава ВТ9 при горячей деформации в условиях двухкомпонентного нагружения с различным соотношением крутящей и растягивающей компонент погружения

Деформирование осуществляли по схемам кручения, растяжения, а также трем вариантам пропорционального нагружения с разным соотношением осевой и крутящей компонент нагружения 1 2,5, 1 1,2,5 1

Для всех исследуемых траекторий деформации наблюдается падающая диаграмма

Степень микроструктурных изменений зависит как от степени деформации так и от соотношения крутящей и осевой компонент деформации (рисунок 2) Наиболее значительные структурные изменения происходят на начальном этапе деформирования

Рисунок 2 Влияние истинной деформации на коэффициент формы пластин а-фазы в сплаве ВТ9

Самое низкое значение Ка=4,2 наблюдается в образце, деформированном пропорциональным нагружением при соотношении осевой и сдвиговой компоненты 1.1 При этом в микроструктуре наблюдается изгиб пластин, на межфазных границах видны канавки, появляются равноосные зерна В микроструктуре после кручения изгиба пластин не наблюдается При увеличении истинной деформации скорость изменения Ка замедляется При вг=0,6 самое маленькое значение Ка наблюдается для пропорционального нагружения при соотношении осевой и растягивающей компоненты 1 1 После пропорционального нагружения наблюдается большое количество равноосных зерен а-фазы. После кручения на ту же степень деформации структура сохраняет пластинчатый вид, в некоторых местах появляются равноосные частицы а-фазы

Таким образом, соотношение сдвиговой и растягивающей компонент при пропорциональном нахружении оказывает влияние на кинетику трансформации крупнозернистой пластинчатой структуры в мелкозернистую равноосную при горячей деформации в (а+Р)-области

Раздел 3 4 Схема влияния двухкомпонентного нагружения на прогресс трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную

Известно, что степень изменения формы а-пластин при (а+Р)-

деформации определяется их начальной ориентацией по отношению к направлению течения металла Наименьшее формоизменение испытывают пластины, расположенные перпендикулярно направлению деформирования (вдоль течения металла), а наибольшее формоизменение испытывают пластины, параллельные указанному направлению Под действием растягивающей компоненты пластины а-фазы выстраиваются преимущественно вдоль направления течения металла - вдоль оси образца Такое положение пластин считается неблагоприятным для их деления При двухкомпонентном нахружении разворот этих пластин под действием крутящей компоненты благоприятствует их делению за счет полос сдвига, возникающих под действием растягивающей компоненты И наоборот, пластины, ориентированные в исходном состоянии поперек оси образца, разворачиваются под действием растягивающей компоненты и делятся за счет полос сдвига, возникающих под действием крутящей компоненты

Глава 4. МИКРОСТРУКТУРНЫЕ ИЗМЕНЕНИЯ В ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ ВТ9 ПРИ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ ОДНООСНЫМ СЖАТИЕМ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПОКАЗАТЕЛЯ НАПРЯЖЕННОГО

СОСТОЯНИЯ

При подготовке микроструктуры методом объемной обработки давлением широко используются схемы деформации в условиях значительных гидростатических давлений (прессование, ковка, прокатка, гидроэкструзия) Рассмотрим влияние показателя напряженного состояния (к), который характеризует вклад гидростатического давления в схему напряженного состояния на изменение микроструктуры титанового сплава ВТ9

Из механики деформируемого твердого тела известно, что напряженное состояние, формирующееся в образце при деформации, характеризуется показателем напряженного состояния (к), который равен отношению среднего нормального напряжения или гидростатического давления на интенсивность касательных напряжений Для изменения показателя напряженного состояния в образце при осадке предложено использование образцов с различной исходной высотой

Результаты моделирования (таблица 2) показали, что локальная деформация (е) в центральной зоне образца слабо зависит от исходной высоты

Таблица 2

Результаты математического моделирования одноосной осадки образцов (степень относительной деформации е=70%)

к, показатель напряженного состояния е, локальная деформация

Ло=16 мм -2 / -2,7* 1,4/0,03

йо=8 мм -4 / -4 5 1,2/0,09

йо=4 мм -8/-11 1,2/0,10

* в числителе - центр образца в знаменателе - зона под бойком

Локальная деформация в зоне под бойком незначительно повышается с уменьшением Исходной высоты. В то же время абсолютное значение показателя напряженного состояния (А") в этих зонах повышается с уменьшением исходной высоты образцов.

Таким образом, исходная высота образца влияет на напряженное состояние материала.

Результаты механических испытаний показали что удельные усилия при осадке возрастают с увеличением абсолютного значения показателя напряженного состояния.

В процессе деформации образцов осадкой наблюдаются характерные для материала с исходной пластинчатой структурой микроструктурные изменения: исходная пластинчатая микроструктура преобразуется в мелкозернистую. Процесс этот разбивается с увеличением степени деформации ко всех типах образцов. Кинетика процесса трансформации пластинчатой микроструктуры в равноосную в центральной зоне образцов слабо зависит от показателя напряжен кого состояния. Более заметно различие в кинетике микроструктурных преобразований в зоне контакта образца с деформирующим инструментом: здесь чем выше абсолютное значение показателя напряженного состояния, тем быстрее происходит изменение микроструктурных параметров с ростом степени деформации, несмотря на то, что локальная деформация в этой зоне низкая и при обычных условиях недостаточна для трансформации пластинчатой микроструктуры (таблица 2). С повышением абсолютного значения показателя напряженного состояния з осевой зоне образца, наблюдается уменьшение объемной доли застойных зон, в результате чего повышается однородность макроструктуры.

Значительные различия отмечаются в тонкой структуре закаленных после деформации образцов (рис. 3).

а) = -2 б) *3 = -8

Рисунок 3. Тонкая структура образцов после деформации по схеме одноосное сжатие

Известно, что резкое охлаждение образцов с температуры деформации приводит к фиксации метастаб ильных фаз при комнатной температуре. Анализ тонкой структуры и рентгенострукгурный анализ показал, что закалКа образков приводит к формированию метастабильной фазы а" для всех значений к.

1Э

Однако в зависимости от показателя напряженного состояния в образцах, изменяется морфология мартенситных выделений Так, для к\— -2 наблюдается тонкопластинчатое строение мартенсита Для образца с ку= -8 а"-фаза выделяется в виде мелких частиц Кроме того, для образца с -8 в тонкой структуре отмечается повышенная плотность дислокаций

Из анализа литературы известно, что по мере сближения контактных поверхностей, при увеличении степени деформаций, в центральной зоне образца возникает напряженное состояния всестороннего сжатия, которое характеризуется высоким показателем напряженного состояния Предполагается, что в этих условиях интенсифицируется процесс размножения дислокаций, активизируются новые системы скольжения, за счет чего повышается дислокационная плотность

Как показывает исследование тонкой структуры, наиболее интенсивно скольжение идет в ОЦК р-фазе, в которой, как известно, больше систем скольжения Чем больше сгепень деформации, тем выше абсолютное значение показателя напряженного состояния в образце, тем более дефектной становится структура (3-фазы, в которой образуются скопления дислокаций Предполагается, что в этих условиях (1з=-8) в Р-фазе происходит образование мелкоячеистой субструктуры

При последующем резком охлаждении размеры кристаллов мартенсита не выходят за пределы размеров ячеек, сформировавшихся во время деформации В образцах после охлаждения наблюдается мелкодисперсные выделения мартенситной а"-фазы Кроме того, ос"-мартенсит наследует повышенную плотность дефектов высокотемпературной р-фазы

При осадке образца в условиях низкого показателя напряженного состояния (¿1= -2) возможно образование крупных ячеек При последующей закалке с температуры деформации наблюдается тонкопластинчатое строение мартенсита

Таким образом, установлено, что с уменьшением исходный высоты образца при осадке, в (а+р)-области наблюдается уменьшение объемной доли застойных зон, за счет чего повышается однородность макроструктуры При последующей закалке с температуры деформации изменяется морфология выделений мартенситной а"-фазы Этот эффект обусловлен повышением абсолютного значения показателя напряженного состояния в осевой зоне образца

Глава 5. ПОЛУЧЕНИЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРЫ В КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЗАГОТОВКАХ ТИПА "ВАЛ" И "ШАЙБА" В УСЛОВИЯХ ДВУХКОМПОНЕНТНОГО НАГРУЖЕНИЕМ

Раздел 5 1 Основные принципы получения мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках из двухфазных титановых сплавов

1) геометрия исходных заготовок зависит от геометрии конечных полуфабрикатов и определяет технологический маршрут деформационной обработки,

2) неоднородность исходной литой структуры, а также разнообразие продуктов превращения при охлаждении заготовки определяют температурно-скоростные режимы переходов деформационной обработки заготовок,

3) траектория деформации влияет на однородность распределения микроструктуры в деформированном объеме,

4) сочетание кручения с растяжением/сжатием обеспечивает выравнивание химической и микроструктурной неоднородности на макроуровне в рабочем объеме заготовки

Раздел 5 2 Опытный технологический прогресс получения мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках методом горячего деформирования в условиях двухкомпонентного нагружения

Полномасштабный эксперимент был проведен на крупногабаритных заготовках из титанового сплава ВТ6 с диаметром рабочей части 120 мм и длиной 300 мм, из титанового сплава Ti 17 с диаметром рабочей части 200 мм и длиной 600 мм

В исходном состоянии микроструктура сплава ВТ6 представляла собой крупные Р-превращенные зерна размером 1,5-2,0 мм, внутри которых расположены пластины a-фазы с толщиной 2-3 мкм и с выраженной а-оторочкой по граница исходных Р-зерен Микроструктура исходной заготовки сплава 1л 17 была крупнозернистой с размером зерен превращенной Р-фазы 530 мкм с пластинчатыми внутризеренными частицами a-фазы средней толщиной около 1 мкм

Деформацию кручением с одновременным растяжением проводили на раскатном стане СРД 800

Заготовку из сплава ВТ6 деформировали на степень итоговой деформации на боковой поверхности равной е=4,3 (число оборотов №=6, удлинение AL=35 мм) Далее, из заготовки сплава ВТб вырезали деформированную часть, нагревали в печи до 920 °С и деформировали сжатием до степени деформации по высоте 40-50% с последующей протяжкой на исходный размер вдоль оси заготовки на плоских бойках в изотермическом штамповом блоке, используя гидравлический пресс

Технологический процесс подготовки мелкозернистой структуры в сплаве Ti 17 включал следующие переходы

1) деформационная обработка кручением на 10 оборотов при температуре Г=800 °С, скорость закручивания 0,5 об/мин, компонента осевого нагружения включала в себя постоянное приложенное усилие растяжения, равное 240 kN,

2) вырезка деформированной части,

3) деформирование заготовки в квази-изотермических условиях на гидравлическом прессе на подогреваемых бойках при температуре Т=800 °С на степень деформации заготовки вдоль оси е=65% с последующей протяжкой до исходных размеров диаметр 120 мм и длина 340 мм за один нагрев заготовки, охлаждение на воздухе

4) осадка протянутой заготовки при температуре 800 °С на степень деформации е=75 %, охлаждение на воздухе

Макроструктура заготовок из сплава ВТ6 и Til7, полученных деформированием по схеме двухкомпонентного нагружения, в продольном сечении однородна, без рекристаллизованных р-зерен

Исходная внутризеренная пластинчатая микроструктура сплава ВТ6 и Ti 17, а также а-оторочка по границам исходных /3-зерен в процессе деформационной обработки и последующего отжига измельчаются

Размер зерен a-фазы сплава ВТ6, посчитанный по межфазным границам, составил величину с?» 10,0 мкм Размер зерен деформированной микроструктуры сплава Ti 17 составляет 3,5 мкм Заметной разницы в микроструктуре центральной и периферийной областей в поперечном сечении заготовок сплава ВТ6 и Ti 17 не наблюдали

Уровень полученных механических свойств в материале заготовок из сплава ВТ6 и Ti 17 полностью удовлетворяет требованиям, предъявляемым к поковкам валов диаметром >50 мм (табл 3)

Таблица 3

Сплав ста,МПа сго,2, МПа 5,% ¥>% KCU, Дж/см2

ВТ6 1024,0 965,1 17,3 44,0 43,2

Til7 1215,0 1186,0 18,0 57,0 25,7

Таким образом, проведенное опробование технологии измельчения микроструктуры с использование двухкомпонентного нагружения показало принципиальную возможность использования кручения с незначительным растяжением в качестве, по крайней мере, начального этапа подготовки мелкозернистой структуры в двухфазных титановых сплавах

Использование кручения на первом этапе горячей деформационной обработки позволяет пластифицировать наружные слои заготовки за счет преобразования грубозернистой структуры в мелкозернистую После эгого могут быть использованы дополнительные операции сжатия или растяжения для проработки центральных участков осесимметричных заготовок Такой подход может обеспечить существенное снижение стоимости получения крупногабаритных осесимметричных заготовок из двухфазных титановых сплавов с однородной мелкозернистой структурой

Раздел 5 3 Оценка эффективности метода получения мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках из двухфазных титановых сплавов методом двухкомпонентного нагружения

Технологическая эффективность Отсутствие ручного труда на определяющих технологических переходах создает условия для автоматизации производства и обеспечивает высокий уровень воспроизводимости результатов

за счет исключения воздействия на процесс человеческого фактора

Универсальность предложенного метода основана на отсутствии дополнительного инструмента и оснастки при получении полуфабрикатов в виде прутков разного сортамента из цилиндрической заготовки одного размера

Экономическая эффективность Экономическая эффективность метода сложного нагружения обусловлена снижением количества основных переходов и снижением затрат на дополнительных операциях

1) операция подогрева заготовок на основных переходах отсутствует, т к деформирование осуществляется в изотермических условиях,

2) метод двухкомпонентного нагружения исключает расходы, связанные с нагревом инструмента, поскольку в качестве инструмента выступает часть обрабатываемой заготовки,

3) малое количество основных переходов обусловлено возможностью объединения различных методов нагружения в единый цикл деформационной обработки,

4) низкая стоимость единицы деформирующего усилия обусловлена отсутствием затрат на "холостой ход",

ВЫВОДЫ

1) В результате экспериментальных исследований выявлено, что траектория деформации влияет на однородность трансформации пластинчатой микроструктуры двухфазного титанового сплава ВТ9 в мелкозернистую в объеме рабочей части деформируемых цилиндрических образцов После одноосного растяжения мелкозернистая равноосная структура наблюдается в зоне образования шейки, а после кручения - в периферийных зонах образцов

2) Установлено, что горячая деформация цилиндрических образцов по схеме двухкомпонентного нагружения "кручение с одновременным растяжением" в температуряо-скоростном режиме сверхпластичности существенно повышает однородность трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную титанового сплава ВТ9 во всем объеме по сравнению с однокомпонентными видами нагружения Значения коэффициента формы и толщины пластин а-фазы выравниваются в объеме деформированных образцов Повышается количество частиц на единице площади шлифа

3) Показано, что соотношение крутящей и растягивающей компонент при горячей деформации титанового сплава ВТ9 по схемам пропорционального нагружения оказывает влияние на кинетику трансформации пластинчатой структуры в мелкозернистую Наблюдается ускорение трансформации пластинчатой микроструктуры в равноосную при пропорциональном нагружении с соотношением крутящей и растягивающей компонент деформации 1 1

4) Установлено, что с уменьшением исходный высоты образца при осадке в (а+Р)-области наблюдается уменьшение объемной доли застойных зон, за

счет чего повышается однородность макроструктуры При последующей закалке с температуры деформации изменяется морфология выделений мартенситной а"-фазы Этот эффект обусловлен повышением абсолютного значения показателя напряженного состояния в осевой зоне образца

5) На основе экспериментальных исследований разработаны технологические рекомендации получения однородной мелкозернистой структуры в крупногабаритных цилиндрических заготовках Предложенный метод сочетает деформацию кручением с одновременным растяжением в изотермических условиях с последующей осадкой и протяжкой

Основное содержание диссертации опубликовано в следующих работах:

Публикации в рецензируемых научных журналах из списка ВАК

1 Бердин, В К Влияние вида монотонного нагружения на трансформацию пластинчатой микроструктуры в микродуплексную в титановом сплаве ВТ9 / В К Бердин, М В Караваева, С К Нуриева // Металловедение и термическая обработка металлов -2001 -№7 - С 16-20

2 Бердин, В К Влияние горячей деформации в условиях одно- и двухкомпонентного нагружения на эволюцию пластинчатой микроструктуры и деформационное поведение титанового сплава ВТ9 / В К Бердин, М В Караваева, С.К Нуриева//Металлы -2002 -№5 -С 60-67

3 Бердин, В. К Влияние дисперсности пластинчатой микроструктуры на фрагментацию а-пластин при горячей деформации титанового сплава ВТ9 / В К Бердин, М В Караваева, С К Нуриева // Материаловедение - 2002 - №12 - С 47-53

4 Бердин, В К Зависимость механического поведения и эволюции пластинчатой микроструктуры сплава ВТ9 от соотношения осевой и сдвиговой компонент горячей деформации / В К Бердин, М В Караваева, Л А Сютина, С К Нуриева // Металловедение и термическая обработка металлов - 2004 -№2 - С 7-13

5 Бердин, В К Формирование микрокристаллической структуры в крупногабаритных заготовках титанового сплава ВТ6 при сложном нагружении / В К Бердин, М В Караваева, Р М Катаев, С К Нуриева // Технология легких сплавов -2004 -№4 - С 47-52

6 Караваева, М В Влияние исходной микроструктуры на механическое поведение и эволюцию структуры при высокотемпературном растяжении титанового сплава ВТ9 / Караваева М В , В К Бердин, С К Нуриева, А X Ахунова // Металловедение и термическая обработка металлов - 2005 - №9 -С 21-25

Нуриева Светлана Камильевна

ФОРМИРОВАНИЕ МЕЛКОЗЕРНИСТОЙ СТРУКТУРЫ В ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ ПРИ ГОРЯЧЕЙ ДЕФОРМАЦИИ В УСЛОВИЯХ ОДНО- И ДВУХКОМПОНЕНТНОГО НАГРУЖЕНИЯ

Специальность 05 02 01 - Материаловедение (Машиностроение)

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Подписано к печати 23 05 2007 Формат 60x84 1/16 Бумага офсетная Печать плоская Гарнитура Тайме Усл. печ л 1,2 Уел кр-отг 1,2 Уч-изд л 1,0 Тираж 100 экз. Заказ № 255

ГОУВПО Уфимский государственный авиационный технический университет Центр оперативной полиграфии 450000, Уфа-центр, ул К Маркса, 12

Введение.

Глава 1. Методы подготовки мелкозернистой структуры в полуфабрикатах из титановых сплавов (Обзор литературы).

1.1. Термическая и термоциклическая обработка титановых сплавов.

1.2. Деформационная обработка титановых сплавов.

1.2.1. Механизмы формирования мелкозернистой структуры в титановых сплавах при горячей деформации.

1.3. Влияние исходной дисперсности пластинчатой микроструктуры на трансформацию структуры.

1.4. Формирование мелкозернистой структуры в титановых сплавах при различных видах деформации.

1.5. Влияние напряженного состояния на механические свойства и структуру металлов.

1.6. Постановка задачи исследования.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Выбор материалов и их химический состав.

2.2. Экспериментальные методики.

Глава 3. Влияние траектории деформации на механическое поведение и микроструктурные изменения при горячей деформации титанового сплава ВТ9.

3.1. Влияние одно- и двухкомпонентного вида нагружения на трансформацию пластинчатой микроструктуры титанового сплава ВТ9.

3.2. Зависимость механического поведения и эволюции пластинчатой микроструктуры сплава ВТ9 от соотношения осевой и сдвиговой компонент горячей деформации.

3.3. Схема влияния двухкомпонентного нагружения на процесс трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную.

Глава 4. Микроструктурные изменения в титановом сплаве ВТ9 при горячей деформации одноосным сжатием в зависимости от показателя напряженного состояния.

Глава 5. Получение мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках типа "вал" и "шайба" в условиях двухкомпонентного нагружения.

5.1. Основные принципы получения мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках из двухфазных титановых сплавов.

5.2. Опытный технологический процесс получения мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках методом горячего деформирования в условиях двухкомпонентного нагружения.

5.3. Оценка эффективности метода получения мелкозернистой структуры в крупногабаритных заготовках из двухфазных титановых сплавов методом двухкомпонентного нагружения.

Выводы.

Развитие современного производства требует разработки новых экономичных ресурсосберегающих методов получения крупногабаритных полуфабрикатов с однородной мелкозернистой структурой. Особенно остро стоит эта проблема при обработке труднодеформируемых титановых сплавов. Деформация титановых сплавов проводится в двухфазной {cfrfi)-области, так как только при такой обработке удается достигнуть мелкозернистого состояния, необходимого для обеспечения требуемого комплекса механических свойств. Формирование мелкозернистой структуры полуфабрикатов зависит от термомеханических параметров обработки - температуры, скорости и степени деформации. В крупногабаритных заготовках трудно обеспечить равномерное распределение этих параметров в объеме, что приводит к неоднородности макро- и микроструктуры. Одним из важных, но малоизученных факторов, влияющим на формирование структуры, является напряженно-деформированное состояние в объеме деформируемой заготовки.

Разработка эффективных методов получения мелкозернистой структуры в промышленных титановых сплавах связана с необходимостью изучения влияния параметров напряженно-деформированного состояния в заготовке на трансформацию крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную.

В этой связи, актуальным представляется рассмотрение влияния параметров напряженно-деформированного состояния: траектории деформации и показателя напряженного состояния на микроструктурные изменения при горячей деформации типичных двухфазных титановых сплавов.

Цель работы: Установить связь между параметрами напряженно-деформированного состояния и микроструктурными изменениями при горячей деформации титановых сплавов и разработать на этой основе опытный технологический процесс получения крупногабаритных цилиндрических заготовок с однородной мелкозернистой структурой.

Для достижения поставленной цели решались следующие задачи:

1) Выявить влияние траектории деформации на деформационное поведение сплава ВТ9 и однородность микроструктуры в объеме деформированных образцов;

2) Выявить влияние соотношения осевой и сдвиговой компонент деформации при двухкомпонентном пропорциональном нагружении на механическое поведение и кинетику трансформации пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную титанового сплава ВТ9.

3) Исследовать влияние вида предварительной деформации на механическое поведение сплава ВТ9 при последующем растяжении в температурно-скоростном режиме сверхпластичности.

4) Исследовать механическое поведение и формирование структуры в титановом сплаве при горячей деформации одноосным сжатием в зависимости от показателя напряженного состояния в образце.

5) Оценить практическую возможность применения двухкомпонентного нагружения в качестве метода получения крупногабаритных цилиндрических полуфабрикатов из титановых сплавов с однородной мелкозернистой структурой.

Достоверность полученных результатов определялась разнообразием применяемых методов механических испытаний, качественного и количественного анализа микроструктуры, исследований тонкой структуры образцов, рентгеноструктурного анализа. Для оценки погрешности проведения механических испытаний образцов и измерения параметров микроструктуры титановых сплавов использовали статистические методы обработки результатов.

Проведенные эксперименты позволили получить новые результаты:

- В результате экспериментальных исследований выявлено, что траектория деформации влияет на однородность трансформации пластинчатой микроструктуры двухфазного титанового сплава ВТ9 в мелкозернистую в объеме рабочей части деформируемых цилиндрических образцов. После одноосного растяжения мелкозернистая равноосная структура наблюдается в зоне образования шейки, а после кручения - в периферийных зонах образцов.

- Горячая деформация цилиндрических образцов из титанового сплава ВТ9 с исходной крупнозернистой пластинчатой микроструктурой в двухфазной (<х+-/?)-области по схеме двухкомпонентного нагружения "кручение с одновременным растяжением" повышает однородность макро- и микроструктуры в объеме по сравнению с однокомпонентными схемами нагружения.

- Установлено, что соотношение крутящей и растягивающей компонент при пропорциональном нагружении оказывает влияние на кинетику трансформации крупнозернистой пластинчатой структуры в мелкозернистую равноосную при горячей деформации в (cd"/?)-области. Ускорение трансформации пластинчатой микроструктуры в равноосную наблюдается при деформировании образцов кручением с одновременным растяжением при соотношении осевой и крутящей компонент деформации 1:1.

- Предложена схема, объясняющая влияние двухкомпонентного нагружения на процесс трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную. Пластины, ориентированные вдоль оси образца, разворачиваются под действием крутящей компоненты и делятся на короткие фрагменты за счет локализованных полос сдвига, возникающих под действием растягивающей компоненты. И наоборот, пластины, ориентированные в исходном состоянии поперек оси образца, разворачиваются под действием растягивающей компоненты и делятся за счет полос сдвига, возникающих под действием крутящей компоненты.

- Установлено, что с уменьшением исходной высоты образца при осадке в («+/5)-области наблюдается ускорение трансформации пластинчатой микроструктуры титанового сплава ВТ9 в мелкозернистую в зоне контакта образца с деформирующим инструментом, в результате чего повышается однородность макроструктуры. Этот эффект обусловлен повышением показателя напряженного состояния в осевой зоне образца.

На основании проведенных исследований разработан опытный технологический процесс получения крупногабаритных цилиндрических полуфабрикатов из титановых сплавов с однородной мелкозернистой структурой во всем объеме, включающий горячую изотермическую деформацию по схеме "кручение с одновременным растяжением" с последующей осадкой и протяжкой. Использование разработанного опытного технологического процесса позволило получить крупногабаритные заготовки типа "вал" из титанового сплава ВТ6 и "шайба" из титанового сплава Til7 с однородной мелкозернистой структурой.

На защиту выносятся следующие результаты:

1. Результаты исследования механического поведения и микроструктурных изменений при горячей деформации цилиндрических образцов из титанового сплава ВТ9 в условиях одно-и двухкомпонентного нагружения.

2. Схема, объясняющая влияние двухкомпонентного нагружения «кручение с одновременным растяжением» на процесс трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры титанового сплава ВТ9 в мелкозернистую равноосную.

3. Результаты исследования влияния показателя напряженного состояния при осадке титанового сплава ВТ9 на микроструктурные изменения.

Автор считает своим долгом выразить искреннюю признательность научному консультанту к.т.н. Караваевой М.В. за постоянное внимание и помощь при выполнении работы.

ВЫВОДЫ

1) В результате экспериментальных исследований выявлено, что траектория деформации влияет на однородность трансформации пластинчатой микроструктуры двухфазного титанового сплава ВТ9 в мелкозернистую в объеме рабочей части деформируемых цилиндрических образцов. После одноосного растяжения мелкозернистая равноосная структура наблюдается в зоне образования шейки, а после кручения - в периферийных зонах образцов.

2) Установлено, что горячая деформация цилиндрических образцов по схеме двухкомпонентного нагружения "кручение с одновременным растяжением" в температурно-скоростном режиме сверхпластичности существенно повышает однородность трансформации крупнозернистой пластинчатой микроструктуры в мелкозернистую равноосную титанового сплава ВТ9 во всем объеме по сравнению с однокомпонентными видами нагружения. Значения коэффициента формы и толщины пластин «-фазы выравниваются в объеме деформированных образцов. Повышается количество частиц на единице площади шлифа.

3) Показано, что соотношение крутящей и растягивающей компонент при горячей деформации титанового сплава ВТ9 по схемам пропорционального нагружения оказывает влияние на кинетику трансформации пластинчатой структуры в мелкозернистую. Наблюдается ускорение трансформации пластинчатой микроструктуры в равноосную при пропорциональном нагружении с соотношением крутящей и растягивающей компонент деформации 1:1.

4) Установлено, что с уменьшением исходный высоты образца при осадке в («+/?)-области наблюдается уменьшение объемной доли застойных зон, за счет чего повышается однородность макроструктуры. При последующей закалке с температуры деформации изменяется морфология выделений мартенситной «"-фазы. Этот эффект обусловлен повышением абсолютного значения показателя напряженного состояния в осевой зоне образца.

6) На основе экспериментальных исследований разработаны технологические рекомендации получения однородной мелкозернистой структуры в крупногабаритных цилиндрических заготовках. Предложенный метод сочетает деформацию кручением с одновременным растяжением в изотермических условиях с последующей осадкой и протяжкой.

1. Солонина О. П., Глазунов С. Г. Жаропрочные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1976. - 448 с.

2. Колачев Б. А., Елагин В. И., Ливанов В. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов: учебник для вузов. М.: МИСИС, 1999.-416 с.

3. Чечулин Б. Б. и др. . Титановые сплавы в машиностроении. Л.: Машиностроение, 1977. - 248 с.

4. Борисова Е. А., Бочвар А. А., Брун М. Я. Металлография титановых сплавов М.: Металлургия, 1980. - 464с.

5. Александров В.К., Аношкин Н. Ф., Бочвар Г. А. Полуфабрикаты из титановых сплавов. М.: Металлургия, 1979. - 512 с.

6. Колачев Б. А. Физическое металловедение титана. М.: Металлургия, 1979.- 184 с.

7. Колачев Б. А., Мальков А. В., Гуськова Л. Н. О принципах построения шкал микроструктур титановых сплавов // Металлы. -1982. № 5. - С. 192-195.

8. Федотов А. С. Закономерности разрушения двухфазных титановых сплавов с различной микроструктурой // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. - № 5. - С. 55-57.

9. Шаханова Г. В., Брун М. Я. Структура титановых сплавов и методы ее контроля // Металловедение и термическая обработка металлов. 1982. - № 7. - С. 1922.

10. Анисимова Л. И., Попов А. А. Связь характера разрушения с микроструктурой и свойствами (а+(3)-титановых сплавов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. - № 12. - С. 45^49.

11. Борисова Е. А., Шашенкова И. И., Захарова М. В. Свойства сплава ВТ6 после (3-отжига // Металловедение и термическая обработка металлов. -1981,-№4.-С. 43-45.

12. Красноярцева Л. С., Лясоцкая В. С., Мозолевская О. А. Влияние режимов отжига на структуру и свойства сплава ВТ6 с исходным крупнозернистым строением // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. - №12. - С. 36-39.

13. Кайбышев О. А., Галеев Р. М., Салищев Г. А. Влияние микроструктуры на пластичность сплава ВТ 1-00 // Металловедение и термическая обработка металлов. 1985. - №1. - С. 37-39.

14. Брун М. Я. и др. . Влияние параметров глобулярной структуры на механические свойства сплава ВТЗ-1 // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. - №5. - С. 46-49.

15. Листвин Г. П. и др. . Изучение режимов деформации и термической обработки (а+Р)-титановых сплавов, обеспечивающих получение регламентированной глобулярно-пластинчатой структуры // Технология легких сплавов. 1988. - № 1. - С. 57-61.

16. Листвин Г. П., Саблина М. В. Влияние условий деформации и термической обработки на формирование структуры и механические свойства полуфабрикатов из сплава ВТ6 // Технология легких сплавов. 1989. - №12. -С. 55-59.

17. Styczynski A., Wagner L. Mechanical Properties of Duplex Microstructure in Ti-2,5Cu // In: Titanium"95: Science and Technology, 22-26 October 1995. /1.ternational Convention Centre. Birmingham, UK, 1995. - 1995. - Vol. 2. - P. 1363-1370.

18. Брун M. Я. и др. Изучение термической стабильности жаропрочного титанового сплава ВТ9 // Технология легких сплавов. 1973. - №5. - С. 34-39.

19. Кайбышев О. А. Сверхпластичность промышленных сплавов. М.: Металлургия, 1984. - 264 с.

20. Кайбышев О. А. Пластичность и сверхпластичность металлов. М.: Металлургия, 1975. - 280 с.

21. Тихонов А. С. Эффект сверхпластичности металлов и сплавов. М.: Наука, 1978.- 142 с.

22. Смирнов О. М. Обработка металлов давлением в состоянии сверхпластичнсоти. М.: Машиностроение, 1979. - 184 с.

23. Бабарэко А. А. и др. Сверхпластичность титановых сплавов разных классов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1995. - №6. -С. 30-35.

24. Кайбышев О. А., Лутфуллин Р. Я., Салищев Г. А. Микроструктурные изменения при термической обработке и горячей деформации титанового сплава ВТ9 с пластинчатой микроструктурой // Физика металлов и металловедение. 1985. - Том 59. - Вып. 3. - С. 578-583.

25. Кайбышев О. А., Лутфуллин Р. Я., Салищев Г. А. Трансформация пластинчатой микроструктуры в равноосную в титановом сплаве ВТ9 // Физика металлов и металловедение. 1988. - Том 66. - Вып. 5. - С. 966-972.

26. Гриднев В. Н., Ивасишин О. М., Свечников В. Л. Структура альфа-фазы в двухфазных титановых сплавах // Физика металлов и металловедение. -1982. Том 54. - Вып. 2. - С. 302-306.

27. Rhodes С. G., Williams J. C. Observations of an Interface Phase in the alp Boundaries in Titanium Alloys // Metallurgical Transactions A. 1975 - Vol. 6A. -P. 1670-1671.

28. Rhodes C. G., Paton N. E. Formation Characteristics of the a//? Interface Phase in Ti-6A1-4V // Metallurgical Transactions A. 1979. Vol. 10A. - P. 209-216.

29. Banerjee D., Arunachalam V. S. On the a!ft Interface Phase in Ti alloys // Acta Metallurgica. 1981. - Vol. 29. - P. 1685-1694.

30. Banerjee D., Shelton C.G., Ralph В., Williams J.C. Resolution of the Interface Phase Problem in Titanium Alloys // Acta Metallurgica. 1988. - Vol. 36. -№1.-P. 125-141.

31. Мирзаев Д. A. и др. . О структурной перекристаллизации в титане // Физика металлов и металловедение. 1984. - Том 58. - Вып. 1. - С. 69-752.

32. Новиков И. И. и др. Структурная перекристаллизация при нагреве титановых сплавов в /^-области // Физика металлов и металловедение. 1989. -Том 68.-Вып. 1.-С. 156-160.

33. Stefansson N., Semiatin S. L., Eylon D. The Kinetics of Static Globularization of Ti-6A1-4V // Metallurgical and Materials Transactions A. 2002. -Vol. 33A.- P. 3527-3534.

34. Stefansson N., Semiatin S. L. Mechanisms of Globularization of Ti-6A1-4V during Static Heat Treatment // Metallurgical and Materials Transactions A. 2003. -Vol. 34A. -P. 691-698.

35. Sharma G., Ramanujan R. V., Tiwari G. P. Instability mechanisms in lamellar microstructures // Acta Materialia. 2000. - №48 - P. 875-889.

36. Malzahn Kampe J. C., Courtney Т. H., Leng Y. Shape instabilities of plate-like structures I. Experimental observations in heavily cold worked in situ composites // Acta Metallurgical. - 1989. - Vol. 37. -№7.-P. 1735-1745.

37. Semiatin S. L., Kirby В. C., Salischev G. A. Coarsening behaviour of an alpha-beta titanium a Hoy / / Metallurgical and M aterials Transactions A. 2 004. -Vol. 35A, P. 2809-2819.

38. Semiatin S.L., Knisley S.L, Fagin P.N., Zhang F., Barker D.R. Microstructure evolution during alpha-beta heat treatment of Ti-6A1-4V // Metallurgical and Materials Transactions A. -2003. Vol. 34A. -P. 2377-2386.

39. Мазурский M. И. О возникновении низкоэнергетических межфазных границ при отжиге титанового сплава // Физика металлов и металловедение. -1991.-№5.-С. 142-147.

40. Мазурский М. И., Салищев Г. А. Влияние анизотропии межфазной энергии на Фому частиц и ее стабильность // Физика металлов и металловедение. 1989. - Том 68. - Вып. 6. - С. 1104-1107.

41. Мазурский М. И. О возможности зарождения частиц второй фазы в условиях, близких к фазовому равновесию // Физика металлов и металловедение. 1996. - Том 81. - Вып. 1. - С. 16-22.

42. Мазурский М. И. Стабильность и преобразование пластинчатых структур при высокотемпературной обработке: автореферат. канд. физ. мат. наук.-Уфа. 1992,- 17 с.

43. Баранов А. А. Структурные изменения при термоциклической обработке металлов // Металловедение и термическая обработка металлов. -1983.-№12.-С. 2-10.

44. Лясоцкая В. С., Равдоникас Н. Ю., Лебедев И. А. Особенности термоциклической обработки титановых сплавов // Металловедение и термическая обработка металлов. -1985. -№12. С. 4145.

45. Лясоцкий И. В. и др. Структурные изменения при нагреве сложнолегированного титанового сплава // Физика металлов и металловедение. 1980.-Т. 49. - Вып.6 -С.1307-1311.

46. Бокштейн С. 3., Мирский Л. М., Зюлина Н. П. Получение субзеренной структуры в титановом а+Р-сплаве в процессе многократного («+/?)<->/?-превращения // Известия АН СССР. Металлы. 1976. - С. 118-123.

47. Давиденков Н. Н. Необратимые формоизменения при циклическом тепловом воздействии. Л.: Металлургия, 1962. - 329 с.

48. Бокштейн С. 3., Кишкин С. Т., Мирский Л. М. Влияние тонкой структуры, возникающей в титане в процессе полиморфного превращения, на диффузионную подвижность // Процессы диффузии, дефекты структуры и свойства металлов. 1972. - С. 73-80.

49. Бокштейн С. 3., Зюлина Н. П., Мирский Jl. М. Термоциклическая обработка титановых сплавов // Известия АН СССР. Металлы. 1978. - №6. -С. 200-203.

50. Лариков Л. Н., Мазанко В. Ф., Стеченко И. В. Структурные изменения в титане и сплавах на его основе в процессе термоциклической обработки // Известия АН СССР. Металлы. 1980. - №5. - С. 218-222.

51. Лясоцкая В. С. и др. Структура и свойства сплава ВТ22 после термоциклической обработки и отжига // Металловедение и термическая обработка металлов. —1983. — №11. — С. 54-56.

52. Ануфриев В. П., Богачев И. Н., Векслер Ю. Т. Влияние термоциклирования на изменение свойств титановых сплавов // Известия Вузов. Цветная металлургия. 1980. - №2. - С.118.

53. Сюткин Н. П., Вяткин Н. Н. Особенности аллотропического превращения титана, наблюдаемые с помощью автоионного микроскопа // Физика металлов и металловедение. 1971.-Т. 32.-Вып.З. - С. 515-519.

54. Мазурский М. А., Салищев Г. А. Условия и роль рекристаллизации в процессе преобразования пластинчатой микроструктуры в титановых сплавах // Металлы. 1990. - №6. - С. 83-87.

55. Салищев Г. А., Галеев Р. М., Валиахметов О. Р. Динамическая рекристаллизация титана // Известия АН СССР. Металлы. 1994. - №1. - С. 125129.

56. Галеев Р. М., Валиахметов О. Р., Салищев Г. А. Динамическая рекристаллизация крупнозернистого титанового сплава ВТ30 в («+Д)-области // Металлы. 1990. - №4. - С. 97-103.

57. Кайбышев О. А., Лутфуллин Р. Я., Салищев Г. А. Влияние условий сверхпластической деформации на трансформацию пластинчатой микроструктуры в титановом сплаве ВТ9 // Физика металлов и металловедение. 1988.-Том 66.-Вып. 6.-С. 1163-1171.

58. Салищев Г. А., Лутфуллин Р. Я., Мазурский М. И. Трансформация пластинчатой микроструктуры в равноосную при горячей деформации титанового сплава ВТ5-1 // Металлы. 1990. - №3. - С. 113-119.

59. Кайбышев О. А., Галеев Р. М., Салищев Г. А. Пластичность крупнозернистого титанового сплава ВТ30 в ^-области // Физика металлов и металловедение. 1984. -Том 57. - Вып. 4. - С. 789-794.

60. Шаханова Г. В., Бухарина Н. В. Исследование рекристаллизации двухфазных титановых сплавов // Технология легких сплавов. 1980. - №8. - С. 60-64.

61. Перцовский Н. 3. и др. Электронно-микроскопическое исследование процессов полигонизации и рекристаллизации в а-фазе двухфазных (а+Р)-титановых сплавов с пластинчатой структурой // Физика металлов и металловедение. 1984. - №4. - С. 737-743.

62. Weiss I., Froes F. Н., Eylon D. and Welsch G. E. Modification of alpha Morphology in Ti-6A1-4V by Thermomechanical processing // Metallurgical Transactions A.- 1986.-Vol. 17A.-P. 1935-1947.

63. Semiatin S. L., Thomas J. F., Dadras P. Processing-microstructure relationship for Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo-0.1Si // Metallurgical Transactions A. 1983. -Vol. 14A.-P. 2363-2374.

64. Жеребцов С. В., Галеев Р. М., Валиахметов О. Р. Формирование субмикрокристаллической структуры в титановых сплавах интенсивной пластической деформацией // Кузнечно-штамповочное производство. 1999. -№7.-С. 17-22.

65. Салищев Г. А. и др. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане при пластической деформации и ее влияние на механические свойства // Металлы. 1996. - №4. - С. 86-91.

66. Салищев Г. А. и др. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане и титановых сплавах и их механические свойства // Металловедение и термическая обработка металлов. 2006. - №2. - С. 19-26.

67. Носов В. К. и др. Эффект водородного пластифицирования при изотермической осадке титанового сплава ВТ9 // Кузечно-штамповочное производство. 1985. - №5. - с. 28-30.

68. Носов В. К., Уваров В. Н., Ильин В. М. Закономерности изотермической осадки титанового сплава с различным содержанием водорода // Металлы. -1986. -№4.-С. 71-77.

69. Овчинников А. В., Носов В. К., Мамонов С. А. Основные закономерности и области применения водородного пластифицирования титановых сплавов // Известия вузов. Цветная металлургия. 2002. - №4. - С. 26-32.

70. Мальков А. В., Автономов Е. П. О водородном пластифицировании титанового сплава ВТ8М // Металлы 2003. - №1. - С. 22-25.

71. Мурзинова М. А. и др. Влияние концентрации водорода на преобразование микроструктуры сплава ВТ1-0 при горячей деформации // Металлы. 2000. - №6. - С. 73-78.

72. Мазурский М. И. и др. Использование водородного легирования для формирования субмикрокристаллической структуры в двухфазных титановых сплавах // Металлы. 1995. - №6. - С. 83-87.

73. Коллингз E. В. Физическое металловедение титановых сплавов: Пер. с англ. М.: Металлургия, 1988. - 224 с

74. Перцовский Н. 3. и др. Исследование полосчатости а-фазы в структуре штамповок из (бгьД)-титановых сплавов // Технология легких сплавов. 1983.-.№4. - С.13-16.

75. Аношкин H. Ф., Катая В. К., Катая Г. К. Локализация деформации при горячей обработке титановых сплавов // Кузнечно-штамповочное производство. 1983.-№8.-С. 24-26.

76. Бабичев А. П., Бабушкина H. А., Братковский A. M. Физические величины: Справочник. -М.: Энергоатомиздат, 1991. 1232 с.

77. Красноярцева Л. С., Лясоцкая В. С., Мозолевская О. А. Влияние режимов отжига на структуру и свойтсва сплава ВТ6 с исходнымкрупнозернистым строением // Металловедение и термическая обработка металлов. 1984. - №12. - С. 36-39.

78. Портной В. К. Роль оптимизации гетерогенности в подготовке ультрамелкозернситой структуры сверхпластичных сплавов // Известия высших учебных заведений. Цветная металлургия. 1985. - №1. - С. 93-107.

79. Салищев Г. А., Мазурский М. И., Левин И. Э. Влияние фазовой неравновесности на глобуляризацию пластинчатой микроструктуры в титановом сплаве при горячей деформации // Физика металлов и металловедение. -1990.-№12.-С. 149-151.

80. Жеребцов С. В., Галеев Р. М., Валиахметов О. Р. Формирование субмикрокристаллической структуры в титановых сплавах интенсивной пластической деформацией // Кузнечно-штамповочное производство. 1999. -№7.-С. 17-22.

81. Жеребцов С. В. Формирование субмикрокристаллической структуры в титане и титановых сплавах теплой интенсивной пластической деформацией и их механические свойства: дис. . канд. техн. наук. Уфа, 2002. - 148 с.

82. Semiatin S. L., Bieler Т. R. The effect of alpha platelet thickness on plastic flow during hot working of Ti-6A1-4V with a transformed microstructure // Acta Materialia. 2001. - №49. - P. 3565-3573.

83. Грабский M. В Структурная сверхпластичность металлов. Пер. с польск. М.: Металлургия, 1975. - 272 с.

84. Shell Е. В., Semiatin S. L. Effect of initial microstructure on plastic flow and dynamic Globularization during hot working of Ti-6A1-4V // Metallurgical and Materials Transactions A. 1999. - Vol. 30A - P. 3219-3229.

85. Jeoung Han Kim, S. L. Semiatin, Chong Soo Lee. Constitutive analysis of the high-temperature deformation of Ti-6A1-4V with a transformed microstructure // Acta Materialia. 2003. -№51. - P. 5613-5626.

86. Мазурский M. И., Еникеев Ф. У. О некоторых принципах получения однородной сверхмелкозернистой структуры методами обработки металлов давлением // Кузнечно-штамповочное производство. 2000. - №7. - С. 15-18.

87. Утяшев Ф. 3., Еникеев Ф. У., Латыш В. В. Термомеханические условия формирования субмикрокристаллической структуры при больших степенях пластической деформации // Металлы. 1998. - №4. - С. 72-79.

88. Валиев Р. 3., Александров И. В. Наноструктурные материалы, полученные интенсивной пластической деформацией. М.: Логос, 2000. - 272 с.

89. Смирнов О. М. и др. Влияние комбинированного нагружения на получение нанокристаллической и субмикрокристаллической структуры вблизи поверхности деформируемой заготовки // Кузнечно-штамповочное производство. 2006. - №5. - С. 19-24.

90. Ахмадеев Н. А. и др. Формирование субмикрозернистой структуры в меди и никеле с использованием интенсивного сдвигового деформирования // Металлы. 1992. - №5. - С. 96-101.

91. Valiev R. Z., Korznikov А. V., Mulukov R. R. Structure and properties of ultrafme-grained metals produced by severe plastic deformation // Materials Science Engineering. 1993. - V. A168. - P. 141.

92. Valiev R. Z., Krasilnikov N. A., Tsenev N. K. Plastic deformation of submicron-grained alloys // Materials Science Engineering. 1991. -V. A137. - P. 35.

93. Delo D. P., Semiatin S. L. Hot working of Ti-6A1-4V via Equal Channel Angular Extrusion // Metallurgical Transactions A. 1999. - V. 30A. - №9. - P. 2473-2481.

94. Shin D. H., Kim I., Kim J., Kim Y. S., Semiatin S.L. Microstructure development during equal-channel angular pressing of titanium // Acta Materialia. -2003.-№51.-P. 983-996.

95. Salischev G. A., Valiakhmetov O. R., Galeyev R. M. Formation of submicrocristalline structure in the titanium alloy VT8 and its influence on mechanical properties // Journal of Materials Science, 1993, V.28. P. 2898-2902.

96. Бейгельзимер Я. Е. и др. . Особенности формирования ультрамикрокристаллической структуры титана при винтовом прессовании // Физика и техника высоких давлений. 2001. - Том 11. - №2. - С. 60-65.

97. Варюхин В. Н. и др. Применение гидроэкструзии с кручением для получения массивных металлических образцов с субмикрокристаллической структурой // Физика и техника высоких давлений. 2002. - Том 12. - №1. - С. 29-41.

98. Корзникова Г. Ф. Особенности формирования структуры в магнитотвердых сплавах на основе системы Fe-Cr-Co при деформировании методом сложного нагружения // Упрочняющие технологии и покрытия. 2005. -№8.-С. 10-15.

99. Корзникова Г. Ф., Корзников А. В., Шоршоров М. X. Формирование структуры и изменение механических свойств магнитотвердого сплава 25X15К в процессе интенсивной пластической деформации кручением // Материаловедение. 2004. - №10. - С. 29-33.

100. Ермаченко А. Г., Караваева М. В. Использование эффекта сверхпластичности для получения оптимальных свойств крупногабаритных деталей из двухфазных титановых сплавов // Металловедение и термическая обработка металлов. 1999. - №2. - С. 36-39.

101. Караваева М. В. Формообразование и структура изделий из двухфазных титановых сплавов при деформировании в режиме сверхпластичности: дис. .канд. техн. наук. Уфа, 1997. - 172 с.

102. Коршунов А. А. и др. Влияние способа высокотемпературного нагружения на преобразование пластинчатой структуры в титановом сплаве ВТ9//Металлы. 1994.-№3,-С. 121-126.

103. Васин Р. А., Еникеев Ф. У. Введение в механику сверхпластичности: В 2 ч. Уфа: Гилем, 1998. - 41. - 280 с.

104. Bylja О. I., Vasin R. A., Ermachenko A. G., Karavaeva М. V., Muravlev А. V., Chistjakov P. V. The influence of simple and complex loading on structure changes in two-phase titanium alloy // Scripta Materialia. 1997. - Vol. 36. - №6. -P. 949-954.

105. Мазурский М.И. и др. Влияние способа высокотемпературного нагружения на особенности дислокационного скольжения и структурных перестроек в титановом сплаве ВТ22 при малых деформациях // Физика металлов и металловедение. 1999. - №5. - С. 90-94.

106. Работнов Ю. Н. Механика деформируемого твердого тела. М.: Наука, 1979.-744 с.

107. Катаев P. M. Влияние сложного нагружения на деформационное поведение двухфазных титановых сплавов в условиях сверхпластичности: дис. . канд. техн. наук. Уфа, 2003. - 129с.

108. Ильин JI. Н. Основы учения о пластической деформации: учебник для машиностроительных техникумов. М.: Машиностроение, 1980. - 150 с.

109. Сторожев М. В., Попов Е. А. Теория обработки металлов давлением: учебник для вузов. М.: Машиностроение, 1977. - 423 с.

110. Колмогоров В. JT. Механика обработки металлов давлением. М.: Металлургия, 1986. - 688 с.

111. Казакевич Г. С., Рудской А. И. Механика сплошных сред. Теория упругости и пластичности. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. - 26 4с.

112. Золоторевский В. С. Механические свойства металлов: учебник для вузов. М.: МИСИС, 1998. - 400 с.

113. Кувалдин Д. А. и др. Влияние гидростатического давления на механические свойства и структуру поликристаллического молибдена // Металлы. 1987. - №4. - С. 118-121.

114. Сиренко А. Ф. и др. Влияние всестороннего давления на кинетику рекристаллизации меди // Физика металлов и металловедение. 1973. - Том 35. - Вып. 4. - С. 767-772.

115. Омельченко А. В., Изотов В. И. Влияние давления на отжиг слабодеформированных металлов с ГЦК решеткой // Физика металлов и металловедение. 1978. - Том 45. - Вып. 1. - С. 213-215.

116. Зельдович В. И. и др. Влияние всестороннего давления на образование аустенита в сплаве Fe-28%Ni // Физика металлов и металловедение. 1987.-Том 64.-Вып.1.-С. 113-118.

117. Ершова Т. П., Понятовский Е. Г. Диаграмма фазовых превращений системы Fe-Mn при высоких всесторонних давлениях // Известия АН СССР, Металлы. 1967. - № 4. - С. 156-167.

118. Теплов В. А. и др. Структурные превращения высокомарганцовистых аустенитных сталей при деформировании сдвигом под давлением // Физика металлов и металловедение. 1988. - Том 66. - Вып. 3. -С. 563-571.

119. Гуляев А. П., Волынова Т. Ф. Хладноломкость а-, е- и ^-твердых растворов сплавов системы Fe-Mn // Металловедение и термическая обработка металлов. 1979. - №2. - С. 17-23.

120. Теплов В. А. и др. Фазовый ОЦК-ГЦК переход вызываемый деформацией под давлением сплава железо-никель // Физика металлов и металловедение. 1987. - Том 64.-Вып. 1.-С. 93-100.

121. Грешнов В. М. Влияние механической схемы деформации на механические свойства и структуру сверхпластичных сплавов Zn+22%A1 и ВТ9 //Металлы. -№6.- 1983.-С. 158-162.

122. Гордиенко Jl. К. Субструктурное упрочнение металлов и сплавов. -М.: Наука, 1973.-400 с.

123. Бердин В. К., Караваева М. В., Нуриева С. К. Влияние дисперсности пластинчатой микроструктуры на фрагментацию а-пластин при горячей деформации титанового сплава ВТ9 // Материаловедение. 2002. - №12. - С. 47-53.

124. Караваева М. В. и др. Влияние исходной микроструктуры на механическое поведение и эволюцию структуры при высокотемпературном растяжении титанового сплава ВТ9 // Металловедение и термическая обработка металлов 2005. - №9. - С. 21-25.

125. Meredith S., Finden P. Production of Seamless Ti-6A1-4V Tubing // In: Titanium"95: Science and Technology, 22-26 October 1995. / International Convention Centre. Birmingham, UK, 1995. - 1995. - Vol. 1. - P. 755-763.

126. Clifford E. Shamblen Titanium Alloy Hearth Melt "Only" Technology Development // In: Titanium"95: Science and Technology, 22-26 October 1995. /1.ternational Convention Centre. Birmingham, UK, 1995. - 1995. - Vol. 2. - P. 1438-1445.

127. АнташовВ. Г., НочовнаяН. А., Иванов В. И. Тенденции развития жаропрочных титановых сплавов для авиадвигателестроения // Технология легких сплавов. 2002. - №4. - С. 72-76.

128. Кайбышев О. А. и др. . Установка для изучения больших пластических деформаций материалов в условиях сложного нагружения // Кузнечно-штамповочное производство. 1999. - №4. - С. 8-11.

129. Ильюшин А. А. Пластичность. Основы общей математической теории. М.: Изд-во АН СССР, 1963. - 272 с.

130. Зубчанинов В. Г. Основы теории упругости и пластичности. М.: Высшая школа, 1990. - 368 с.

131. Беккерт М. Способы металлографического травления: пер. с нем. -М.: Металлургия, 1988.-400 с.

132. Салтыков С. А. Стереометрическая металлография. М.: Металлургия, 1976. - 271 с.

133. Бердин В. К., Караваева М. В., Нуриева С. К. Влияние вида монотонного нагружения на трансформацию пластинчатой микроструктуры в микродуплексную в титановом сплаве ВТ9 // Металловедение и термическая обработка металлов. 2001. - №7. - С. 16-20.

134. Бердин В. К., Караваева М. В., Нуриева С. К. Влияние горячей деформации в условиях одно- и двухкомпонентного нагружения на эволюцию пластинчатой микроструктуры и деформационное поведение титанового сплава ВТ9 // Металлы. 2002. - №5. - С. 60-67.

135. Бердин В. К., Караваева М. В. Эволюция пластинчатой микроструктуры и механические свойства при горячей деформации кручением титанового сплава ВТ9 // Металлы 2001. - №3, - С.35-40

136. Васин Р. А., Еникеев Ф. У., Мазурский М. И. О материалах с падающей диаграммой // Механика твердого тела. 1995. - №2. - С. 181-182.

137. Бердин В. К. и др. . Зависимость механического поведения и эволюции пластинчатой микроструктуры сплава ВТ9 от соотношения осевой и сдвиговой компонент горячей деформации // Металловедение и термическая обработка металлов. 2004. - №2. - С. 7-13.

138. Фридман Я. Б. Механические свойства металлов. М.: Машиностроение, 1974.-472 с.

139. Бернштейн М. Л., Займовский В. А. Механические свойства металлов. М.: Металлургия, 1979. - 495 с.

140. Колмогоров В. J1. и др. . Пластичность и разрушение. М.: Металлургия, 1977. - 336 с.

141. Пью X. Л. Механические свойства материалов под высоким давлением. М.: Издательство Мир, 1973. - 262 с.

142. Зуев И. Г., Никитин Г. С. О классификации кривых высокотемпературного деформационного упрочнения металлов и их аналитическое описание // Металлы. 1984. - №1. - С. 139-144.

143. Ильин А. А. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений в титановых сплавах. М.: Наука, 1994. -304 с.

144. Фарбер В. М., Селиванова О. В. Классификация процессов релаксации напряжений и их проявление при пластической деформации металлов // Металлы. 2001. - №1. - С. 110-115.

145. Бернштейн JI. М. Структура деформированных металлов. М.: Металлургия, 1977. - 431 с.