автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Влияние кремния и выделений частиц интерметаллидов на структуру и свойства жаропрочных псевдо-альфа титановых сплавов

На правах рукописи

ТРУБОЧКИН Александр Владимирович

ВЛИЯНИЕ КРЕМНИЯ И ВЫДЕЛЕНИЙ ЧАСТИЦ

ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ЖАРОПРОЧНЫХ ПСЕВДО-АЛЬФА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Специальность 05.16.01 -Металловедение и термическая обработка

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Екатеринбург - 2004

Работа выполнена на кафедре термообработки и физики металлов Уральского государственного технического университета - УПИ и Верхнесалдинском металлургическом производственном объединении.

Научный руководитель: доктор технических наук, профессор

Попов Артемий Александрович

Официальные оппоненты: доктор технических наук, профессор Шишмаков

Александр Серафимович кандидат физико-математических наук старший научный сотрудник Казанцева Наталья Васильевна

Ведущее предприятие: Федеральное Государственное Унитарное

Предприятие Московское Машиностроительное Производственное Предприятие "Салют"

Защита состоится 27 декабря 2004 г. в 10 ч. 00 мин. в ауд. Мт-324 на заседании диссертационного совета Д 212.285.04 по присуждении степени доктора технических наук в Уральском государственном техническом университете - УПИ

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ГОУ ВПО УГТУ -УПИ. Ваш отзыв в одном экземпляре, заверенный гербовой печатью, просим направлять по адресу: 620002, Екатеринбург, К-2, ул. Мира, 19, УГТУ-УПИ, ученому секретарю университета.

Телефон (343) 375-45-74, факс (343) 374-53-35.

Автореферат разослан 26 ноября 2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета /)• иЛе^&г Шилов В.А.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность работы:

Титан и его сплавы находят все более широкое применение в различных отраслях промышленности. При этом наиболее привлекательным остается применение титана для двигателей и как материала для конструкций в области авиации и космонавтики, где наиболее полно используется весь уникальный комплекс его свойств. В связи с этим вопросы жаропрочности титановых сплавов приобретают особую актуальность.

К настоящему времени исследования жаропрочных титановых сплавов в большей степени проводились для двухфазных а + р-сплавов. Жаропрочные псевдо-а сплавы, особенно отечественные, изучены в гораздо меньшей степени. Кроме того, при исследовании и подборе режимов обработки жаропрочных сплавов основное внимание уделяется морфологии и поведению основных фаз - а и р. Однако если не учитывать выделения интерметаллидных частиц и их влияние на свойства сплавов, то невозможно получить истинную картину формирования их структуры и свойств. Изучение влияния выделений интерметаллидов будет способствовать грамотному и осознанному подбору режимов нагрева и термической обработки. Проведенные до настоящего времени работы по исследованию выделений интерметаллидов в псевдо-а титановых сплавах дают противоречивую информацию по их влиянию на служебные характеристики и требуют уточнения.

В титановых сплавах имеются области температур, в которых возможно существование нескольких интерметаллидных фаз. В этом случае их совместное влияние на характеристики сплава будет более сложным, чем у каждой интерметаллидной фазы по отдельности. Поэтому, совместное влияние интерметаллидов необходимо также учитывать.

В связи с вышеизложенным в работе были поставлены следующие

РОС ......... "-"»"

I

задачи:

• Изучить влияние кремния на процессы образования и роста частиц силицидов, а также их роль в формировании технологических и служебных характеристик псевдо-а титановых сплавов.

• Установить характер поведения силицидов и алюминидов в области температур их совместного существования и их взаимное влияние на характеристики псевдо-а титановых сплавов.

• С учетом влияние частиц интерметаллидов выяснить возможности получения улучшенного комплекса свойств, включая повышенную жаропрочность, для титановых сплавов со структурой глобулярного типа.

• Дать практические рекомендации по назначению режимов термической обработки и/или корректировке химического состава жаропрочных

титановых сплавов для получения наиболее оптимального комплекса механических свойств.

Научная новизна;

Проведено систематическое исследование выделения силицидов и алюминидов в псевдо а-титановых сплавах

при высокотемпературном нагреве и старении и установлено их влияние на механические свойства при комнатной и повышенных температурах.

Впервые установлено, что в псевдо-а-титановых сплавах, содержащих цирконий, выделения силицидов могут происходить даже при содержании кремния «0,1 вес. %.

Показано, что возможно получить высокие характеристики жаропрочности для сплавов и с глобулярной структурой.

Доказано, что в титановых сплавах после выдержки в верхнем интервале температур и охлаждении на воздухе выделяется не

только в виде дисперсных вторичных пластин, но некоторая ее часть

выделяется на уже сформировавшихся частицах первичной а-фазы, увеличивая их размеры и количество этой фазы в структуре сплава.

Практическая ценность:

На основании проведенных экспериментов разработаны и опробованы на ОАО ВСМЕЮ режимы термической обработки, при которых выделения силицидов и алюминидов оказывают минимальное отрицательное влияние на свойства псевдо-а-сплавов.

Показано, что при использовании разработанных режимов термообработки нет необходимости ограничивать содержание кремния в для того, чтобы он максимально находился в твердом растворе, напротив, лучшие показатели жаропрочности достигаются при максимальном его содержании.

Используя оптимальное дополнительное легирование кремнием и цирконием сплава а также применяя разработанные режимы

термообработки предложены модификации данного сплава с улучшенными показателями жаропрочности.

Апробация работы. Материалы диссертации были доложены и обсуждены на 16-ой Уральской школе металловедов-термистов, Уфа, 2002г., на 3-ей отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2002г., 5-ой Уральской школе-семинаре металловедов -молодых ученых, Екатеринбург, 2003г., 5-ой отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, Екатеринбург, 2004г., Международной научно-технической конференции "Теория и практика процессов пластической деформации - 2004", Москва, 2004г.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 8 печатных работ.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, четырех глав, и выводов, изложена на 160 страницах машинописного текста, содержит 19 таблиц, 48 рисунков. Библиографический список включает 101 наименование.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

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

В первой главе проанализированы литературные данные по вопросам химического состава, структуры, свойств, критериев жаропрочности и влиянию интерметаллидов для жаропрочных титановых сплавов. Глава заканчивается постановкой задач исследования по теме диссертационной работы.

Материалом исследования служили титановые сплавы ВТ18у. IMI834, Ti8-All-Vl стандартного и экспериментального составов.

Слитки выплавлялись методом двойного вакуумно-дугового переплава с расходуемым электродом. Последующую деформацию проводили на ВСМПО по стандартным технологиям, которые включали в себя комбинацию деформации и деформации в чередующиеся между собой.

Заключительная деформация проводилась всегда в двухфазной области, как правило, при температурах Тпп — (20 -3 0°С).

Основными методами исследования структуры и фазовых превращений служили металлография, дифракционная и растровая электронная микроскопия.

Металлографический анализ осуществляли с применением оптического микроскопа "Neophot-21" и "Enophot-2000" при увеличениях х200 -500. Изображения микроструктуры получали методами цифровой фотографии с использованием комплекса "Leica DC150". Электронно-микроскопический анализ тонкой структуры и микродифракционные исследования проводились на микроскопах ЭМ-125к и JEOL—200C. Исследование поверхностей разрушения проводили на растровом электронном микроскопе BS-300.

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ И ВЛИЯНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧАСТИЦ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА СПЛАВА ВТ18У На Верхне-Салдинском металлургическом производственном объединении штамповки дисков и катаные прутки (заготовки для штамповок лопаток) из сплава ВТ18у, которые используются в авиационных двигателях, изготавливаются в для обеспечения высоких характеристик

жаропрочности. Проведение деформации и термообработки в двухфазной области позволяет получать более высокий уровень прочностных пластических и усталостных свойств, чем при обработке в однофазной области, но проблема получения необходимого уровня жаропрочности для с глобулярной структурой пока не решена.

Влияние температуры нагрева и скорости охлаждения на структуру

титановых сплавов Для жаропрочных а+Р - титановых сплавов дополнительные возможности повышения жаропрочности и ударной вязкости реализуются с помощью создания регламентированной структуры, называемой иногда "бимодальной" с жестко регламентированными параметрами, в первую очередь по количеству первичной а-фазы (15 —30%).

Для сплавов такой подход реализовать очень сложно из-за

некоторых особенностей их поведения. Была изучена зависимость содержания первичной а-фазы сплавов ВТ18у и ГШ834 при разных температурах и скоростях охлаждения (воздух, вода). Исследование показало, что способны сохранять большое количество первичной а-

фазы практически до температуры полного полиморфного превращения (например, в сплаве ВТ18у после выдержки при температуре Тпп - 20°С и охлаждении на воздухе содержится >30% первичной а-фазы). Поэтому, для получения в структуре титанового сплава 15-30% первичной а-

фазы необходимо строго выдерживать температуру первой, ступени термообработки в пределах (Тпп — (5-Ч0)°С). Гарантированное выполнение такого режима нагрева в реальных производственных условиях затруднено, поскольку точность работы промышленных нагревательных печей составляет, в основном, ±14°С, а печей для термообработки - ±10оС.

Также в работе на примере сплавов ВТ18у и И-6Л1-4У установлено, что в псевдо и малолегированных сплавах при охлаждении на

воздухе распад происходит не только путем зарождения дисперсных

пластин вторичной но и путем ее выделения на частицах первичной

а-фазы, образовавшихся во время изотермической выдержки. Это приводит к увеличению ее размера (на 1/1,5мкм) по сравнению с охлаждением в воде.

Из вышесказанного видно, повышение жаропрочности титановых сплавов за счет получения регламентированной структуры проблематично. Кроме того, при назначении режимов обработки псевдо-а-сплавов необходимо учитывать влияние кремния, поскольку образование силицидов может очень существенно повлиять на их свойства. Изучение влияния кремния является одной из задач данной работы.

Влияние кремния на поведение сплава ВТ18у при повышенных температурах нагрева Для исследования влияния содержания кремния были выплавлены два опытных слитка из сплава ВТ18у: №1 с содержанием кремния 0,25 вес. % и №2 с содержанием кремния 0,10 вес. %. Данное содержание кремния соответствует верхнему и нижнему допустимому уровню в соответствии с маркой сплава. Химический состав сплавов приведен в таблице 1. Температура полиморфного превращения сплавов составляла

Таблица 1

Химический состав сплавов ВТ18у

Усл. № сплава Массовая доля элементов, %

А1 Zr Nb Sn Mo Si Fe С N

1 6,93 4,26 1,12 2,5 0,70 0,25 0,050 0,006 0,009

2 6,92 4,24 1,16 2,48 0,73 0,10 0,048 0,007 0,009

Для проверки влияния кремния были проведены испытания характеристик ударной вязкости — KCU и КСТ после одноступенчатой термообработки при повышенных температурах. Температуры нагрева были выбраны 850, 900, 950, 960, 970, 980, 990°С, выдержка 1 час, охлаждение на воздухе. Результаты испытаний на KCU и КСТ приведены на рис. 1

Из рис. 1 видно разницу в уровне значений KCU и КСТ между сплавами №1 и №2. В сплаве №2 при снижении температуры нагрева от 990°С до 900°С наблюдается небольшое снижение значений KCU и КСТ. Это снижение связано с изменением соотношения количества фаз в

Результаты испытаний на KCU и КСТ при различных температурах отжига (время выдержки 1 час, охлаждение на воздухе)

0,8 fl.m

990 980 970 960 950 900 850 TeMnenaTVDa. °С

I- Сплав 1 KCU — Сплав 1 КСТ

-Сплав2 KCU —Сплав2 КСТ

Рис. 1

сплаве. При дальнейшем снижении температуры -нагрева до 850°С происходит резкое снижение значений KCU и КСТ. Для сплава №1 снижение значений характеристик ударной вязкости после термообработки при температуре ниже 960°С происходит более плавно. Такого рода влияние на характеристики ударной вязкости сплавов может оказывать содержание кремния и выделения силицидов и алюминидов.

Для подтверждения этого проведено электронномикроскопическое исследование сплава №2 после выдержки при температуре 850°С. Исследование показало, что в структуре сплава наблюдаются множество частиц силицидов размерами 0,08-зО,15мкм, располагающихся как по границам, так и внутри Таким образом,

электронномикроскопическое исследование доказывает, что в сплаве ВТ18у, содержащем при температуре ниже 900°С выделение силицидов

происходит даже при концентрации кремния 0,1 вес. %, что соответствует минимальному его содержанию для данной марки сплава. Отсюда следует, что для сплавов, содержащих кремний и цирконий при назначении

режимов обработки необходимо всегда учитывать влияние этих элементов на свойства.

Более низкий уровень значений KCU и КСТ для сплава № 1, который наблюдается при всех исследованных режимах одноступенчатой термообработки, может быть вызван двумя факторами: присутствием большего числа атомов кремния в твердом растворе и выделением частиц силицидов. Для проверки этого проведено исследование механических свойств сплавов №1 и №2 при комнатной температуре и 600°С, фрактографическое и электронно-микроскопическое исследования после термообработке по режиму: нагрев до 940°С, выдержка 1 час, охлаждение на воздухе.

Испытания механических свойств, в частности, показали, что при комнатной температуре для сплава №2 значения KCU и КСТ значительно

выше чем для сплава №1 при меньшем (на 70МПа) уровне временного сопротивления разрыву и близком уровне пластичности. Снижение значений ударной вязкости в сплаве № 1 при термообработке с выдержкой при 940°С может быть связано, наряду с влиянием кремния, находящегося в твердом растворе, с выделением частиц силицидов.

Проведен микрофрактографический анализ изломов образцов из сплавов №1 и №2 термообработанных по режиму: нагрев до 940°С, выдержка 1 час, воздух после испытаний на КСТ. Он показал, что металл из сплава №2 имеет большую пластичность и больший размер структурных составляющих.

Электронномикроскопическое исследование выявило наличие в сплаве №1 частиц вытянутой формы, расположенные большей частью по границам а-зерен под углом к ним, а также частиц с формой более близкой к глобулярной внутри вблизи границ. Размеры частиц

Расчет электронограммы, полученных с участка микроструктуры, содержащего частицы, показывает, что они представляют собой гексагональные силициды состава с параметрами

решетки а = 0,758; с = 0,554нм. Величина параметров решетки находится между значениями для силицидов Это свидетельствует о том,

что силицид комплексный, содержит как атомы титана, так и циркония.

Таким образом, проведенные исследования показывают, что закономерности изменения механических свойств псевдо-а-титанового сплава ВТ18у с различным содержанием кремния после одноступенчатого режима термообработки обуславливаются влиянием выделения частиц силицидов.

Влияние старения на поведение сплава ВТ18у

Изучались закономерности поведения сплава после высокотемпературного отжига и старения. Режимы термообработки

выбирались таким образом, чтобы попытаться исключить или свести к минимуму выделение частиц силицидов. Из этих соображений температура первой ступени термообработки была выбрана (Тпп - 20°С), выдержка 1 час, воздух. При выборе температуры старения учитывалось, что для двухфазных титановых сплавов максимальная скорость выделения силицидов наблюдалась при 700-750°С. Исходя из этого, старение проводилось при температурах: 500, 550, 600, 650°С с выдержкой 2 час, воздух.

Испытания механических свойств при комнатной температуре показали следующее:

1. Уровень прочностных и пластических характеристик обоих сплавов близкий для всех режимов термообработки;

2. Результаты испытаний на КСи и КСТ приведены на рис. 2. После старения при 500°С значения характеристик ударной вязкости остаются приблизительно на том же уровне, что и после первой ступени термообработки без старения (рис. 1). При дальнейшем повышении температуры старения происходит снижение значений КСИ и КСТ (более резкое — после выдержки при 600-650°С).

Исследование микроструктуры показало, что структура обоих сплавов после всех режимов старения одинакова. Таким образом, металлографический анализ показывает, что особенности поведения состаренных сплавов можно объяснить только различием их тонкой структуры. На образцах после испытаний на ударную вязкость проведено исследование изломов. Оно показало, что при повышении температуры старения изломы становятся более хрупкими, что, вероятно, связано с выделениями в сплаве интерметаллидов. Были проведены испытания материала обоих сплавов на кратковременную и длительную прочность при 600°С после старения при всех температурах. Уровень кратковременной

Результаты испытаний на KCU и КСТ прутков из сплава ВТ18у Термообработка: 1-я ступень—Тпп—20°С, 1 час, воздух; 11-я ступень - 2 часа, воздух

Рис.2

прочности на ~10-20Мпа выше для сплава №1 при всех режимах старения. Длительная прочность заметно выше для сплава №1 при всех режимах старения, причем при температурах 500 и 650°С наблюдается максимальные значения, а при температурах 550 и 600°С более низкие. Для сплава №2 при температурах старения 500 -600°С близкие по значению между собой, но более низкие, чем для сплава №1 значения длительной прочности, при 650°С она возрастает. Совокупный анализ характеристик ударной вязкости и длительной прочности сплавов позволяет предположить, что особенности их поведения связаны с совместным влиянием силицидов и а2-фазы.

Проведено электронномикроскопическое исследование фолы обоих сплавов после старения при температурах 500 и 600°С. После старения при 600°С в структуре сплава №1 наблюдаются частицы размерами 0,1-0,15мкм, располагающиеся на границах зерна, и в теле а-фазы. Проведение

микродифракционного анализа показало, что частицы на границах зерен идентифицируются как гексагональный силицид типа а частицы в теле зерен - как гексагональный силицид состава В обоих

сплавах присутствует аг-фаза. После старения при 500°С в обоих сплавах наблюдаются небольшое количество частиц силицидов типа Таким образом, в сплавах ВТ18у даже при содержании кремния 0,1 вес. % выделения силицидов фиксируются уже при 500°С, что является достаточно низкой температурой для прохождения данного процесса.

Результаты исследований были применены для прутков сплава ВТ18у и 25мм промышленных партий с Для проведения

исследований были отобраны образцы от горячекатаных прутков до проведения правки в и термообработаны по режиму: нагрев на

температуру (Тпп - 20°С), выдержка 1 час, охлаждение на воздухе; нагрев на температуру 500°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе. Для прутков мм, кроме того, проводилась термообработка по такому же режиму, но при температуре первой ступени (Тпп - 30°С). Анализ результатов механических испытаний показал, что прутки, термообработанные по экспериментальным режимам, обеспечивают хороший комплекс механических свойств, включая жаропрочные, при

Для дисков из сплава ВТ18у, изготовленных в ранее не

удавалось получить жаропрочные свойства, удовлетворяющих требованиям к сплаву. Используя исследованные в данной работе закономерности, была проведена термообработка диска по режиму: нагрев на температуру (Тпп -15°С), выдержка 2 часа, воздух; нагрев на температуру 500°С, выдержка 6 часов, воздух. В результате впервые для диска из сплава ВТ18у со структурой глобулярного типа получен комплекс механических свойств, включая длительную прочность при 600°С, удовлетворяющий требованиям.

и

ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ ЛЕГИРОВАНИЯ КРЕМНИЕМ И ЦИРКОНИЕМ И РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВОВ 1М1834 и Ть8Аь-1Мо-1 V

Сплав 1М1834

Сплав ГМ1834 является псевдо-а титановым сплавом средней прочности, предназначенный для работы при температурах до 600°С, является зарубежным аналогом сплава ВТ18у. Особенностью технологии производства сплава ГМ1834 является то, что он изготавливается и термообрабатывается в двухфазной области.

На сплаве ГМ1834 исследовалось влияние содержания кремния и режимов термической обработки на механические свойства. Для этого были выплавлены три опытных слитка, шихтовка которых рассчитывалась на следующий уровень кремния: сплав №3 - 0,10 вес. %; сплав №4 — 0,20 вес. %; сплав №5 - 0,35 вес. %. Фактическое содержание химических элементов приведено в таблице 2. Температура полиморфного превращения для всех сплавов, определенная металлографическим методом способом пробных закалок, соответствовала

Таблица 2

Химический состав сплавов типа 1М1834

№ сплава Массовая доля элементов, %

Л1 /г № 8п Мо 81

3 5,67 3,73 0,73 4,78 0,51 0,09

4 5,56 3,80 0,74 4,76 0,50 0,19

5 5,59 3,80 0,72 4,64 0,52 0,31

Проведено сравнение механических свойств при комнатной и повышенной температуре (600°С) после одноступенчатой термообработки а Р- и а+Р-области по режимам, соответственно: нагрев на 1060°С, выдержка 1 час, охлаждение на воздухе; нагрев на 960°С, выдержка 1 час, охлаждение на

воздухе. При одноступенчатой термообработке как в р- так и в а+Р-области значения KCU и КСТ снижаются с увеличением содержания кремния. Длительная прочность при 600°С при этом увеличивается после термообработки с выдержкой при 960°С и сохраняется стабильно высокой после термообработки с выдержкой при 1060°С. Закономерности изменения механических свойств сплавов ГШ834 после выдержки при температурах Р- и

а+Р-области могут быть объяснены влиянием кремния.

Проведено исследование влияния режимов старения на механические свойства сплавов. Основываясь на результатах исследования сплава ВТ18у температура первой ступени термообработки была выбрана (Тпп - 20°С) с выдержкой 1 час, охлаждение на воздухе, температуры старения - 500 и 600°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе. Кроме того, проведены испытания после старения при температуре 750°С, выдержка 2 часа, охлаждение на воздухе, при которой для двухфазного жаропрочного титанового сплава, содержащих кремний и цирконий наблюдалась максимальная скорость выделения силицидов.

Результаты испытаний механических свойств при комнатной температуре и при температуре 600°С показали следующее:

1. Закономерности поведения характеристик прочности, пластичности, ударной вязкости при комнатной температуре в зависимости от температуры старения и содержания кремния те же, что и для сплавов ВТ18у;

2. Результаты испытаний на длительную прочность при 600°С показали некоторые отличия сплавов МК34 от сплавов ВТ18у. В частности, в сплавах ВТ18у минимальный уровень длительной прочности был после старения при 550°С. В сплавах ГШ834 минимальные значения длительной прочности наблюдались после старения при температуре 600°С. После старения при 750°С значения длительной прочности

возрастают до величин равных или больших значений длительной прочности при 500°С.

Для объяснения особенностей поведения длительной прочности в сплаве 1М1834 необходимо учесть, что в сплаве 1М1834 на »1,5% меньше содержание алюминия, чем в сплаве ВТ18у. Это может приводить к тому, что в сплавах 1М1834 скорость выделения и количество выделений частиц аг-фазы будет меньше, а температура, при которой алюминиды выделяются в количестве, которое может повлиять на свойства материала, смещается выше (до 650-750°С) по сравнению со сплавами ВТ18у.

Проведено электронномикроскопическое исследование фольг сплавов №3 и №5 после термообработки по режиму со старением при 750°С. В сплаве № 3 (0,09 вес. % 81) обнаружено присутствие некоторого количества частиц силицидов двух видов: более крупные глобулярной формы, располагающиеся в теле и по границам а-зерен, а также мелкие частицы веретенообразной формы, располагающиеся в тонких прослойках Р-фазы.

В микроструктуре сплава № 5 присутствует таких же двух типов, но в большем количестве. Наиболее крупные из равноосных частиц имеют огранку. Обнаружено и присутствие а^фазы. Мелкие силициды веретенообразной формы соответствует типу Крупный ограненный силицид соответствует типу Б2.

Сплав Т1-8Л1-1Мо-1У На сплаве Т1-8Л1-1Мо-1У проводилось исследование влияния легирования кремнием и цирконием и режимов термической обработки для изучения возможностей улучшения его жаропрочных свойств. Для этого были выплавлены три опытных слитка: № 6 - стандартного состава; № 7 - с добавлением 0,1 вес. % кремния; № 8 - с добавлением 2 вес. % циркония и 0,1 вес. % кремния. Фактическое содержание химических элементов в сплавах приведено в таблице 3. Температура полиморфного превращения всех

сплавов составила 1040±3оС.

Таблица 3

Химический состав сплавов типа Ti-8Al-lMo-lV

№ сплава Массовая доля элементов, %

А1 Мо V Ъх 81

6 8,05 1,03 0,95 <0,0001 0,019

7 8,03 1,03 0,95 <0,0001 0,13

8 8,08 1,05 0,91 2,07 0,13

Поскольку сплавы № 7 и № 8 были дополнительно легированы кремнием и цирконием, то для проверки возможности выделения частиц силицидов все три сплава были термообработаны по режимам: нагрев до температур 750, 800, 850, 900, 950, 1000, 1020°С, выдержка 1 час, охлаждение на воздухе. Затем были проведены испытания образцов на KCU.

На сплавах № 6 и № 7 при уменьшении температуры выдержки происходит монотонное снижение KCU, а в сплаве № 8 при снижении температуры выдержки ниже 900°С происходит более резкое падение ударной вязкости. Поведение сплава МК34 № 8 полностью аналогично поведению сплава ВТ18у № 1 в том же интервале температур (рис. 1) и может быть также объяснено выделениями силицидов. Таким образом, обобщая результаты, полученные при исследовании сплавов ВТ18у, МК34 и Ti-8A1-1MO-1V, можно сказать, что в жаропрочных псевдо-а-титановых сплавах, содержащих цирконий, в отличие от жаропрочных выделения

силицидов могут происходить даже при содержании кремния вес. % и менее.

Было исследовано влияние двухступенчатых режимов отжига, включающих гомогенизацию и старение на свойства сплавов. Для этого все сплавы были термообработаны по следующим режимам:

1. Нагрев на 995°С, выдержка 1 час, воздух; нагрев на температуру 730°С, выдержка 2 часа, воздух - один из стандартных для сплава;

2. Нагрев на (Тпп - 20°С) (1020°С), выдержка 1 час, воздух; нагрев на 500°С, выдержка 2 часа, воздух - при этом режиме на сплавах ВТ18у и 1М1834 наблюдался лучший комплекс механических свойств. Типичная микроструктура сплавов после термообработки по второму из вышеупомянутых режимов отличается от микроструктуры после первого из вышеупомянутых режимов меньшим количеством первичной вторичные пластины в сплавах более крупные и присутствуют в

заметно большем количестве.

Испытания механических свойств при комнатной температуре показали, что в сравнении со сплавом стандартного состава (№ 6) в сплаве № 7 для обоих режимов термообработки наблюдается некоторое увеличение временного сопротивления разрыву и более существенное увеличение — для сплава № 8, связанное с дополнительным легированием. Для каждого сплава прочностные свойства при комнатной температуре выше после термообработки со старением при 730°С по сравнению с режимом со старением при 500°С. Уровень пластических характеристик высокий и близкий по значениям для всех сплавов при обоих режимах термообработки.

Значения КСи и КСТ для всех сплавов выше после термообработки по режиму со старением при 500°С, что связано с большим количеством пластинчатой составляющей в микроструктуре. После термообработки сплава №8 со старением при 730°С наблюдается снижение КСИ на 0,11 МДж/м2 и резкое снижение КСТ до 0,067 МДж/м2 (в 2,8 раза) по сравнению со сплавом №7, связанное с выделениями силицидов

Испытания на кратковременную и длительную прочность при повышенных температурах проводились при температурах 500, 550 и 600°С. Эти температуры выше, чем рабочая температура сплава Т1-8Л1-1Мо-1У (455°С). Такие температуры испытания выбраны для проверки возможности повышения жаропрочных свойств сплава путем дополнительного

легирования кремнием и цирконием. Результаты, испытаний приведены в таблице 4.

Анализ результатов испытаний, приведенных в таблице 4 показывает, что для сплава № 7 значения кратковременной прочности для обоих режимов термообработки для каждой из температур испытания на выше по

сравнению со сплавом № 6. Для сплава № 8 соответствующие значения кратковременной прочности значительно выше по

сравнению со сплавом № 6.

Весьма показательны результаты испытаний на длительную прочность. Добавка 0,13 вес. % кремния в сплав 8Л1-Ш0-ГУ позволяет повысить его рабочую температуру до 500°С при напряжении 425МПа, при которой сплав стандартного состава не может длительно работать. Добавка 2 вес. % циркония и 0,13 вес. % кремния дает возможность повысить его рабочую температуру до 550°С при напряжении 350МПа и обеспечивает удовлетворительную устойчивость при температуре 600°С и напряжении 250МПа.

Электронномикроскопическое исследование показало, что микроструктура всех сплавов после обоих режимов термообработки присутствует а^фаза. В сплаве № 7 и в сплаве № 8 после термообработки по режиму со старением при 500°С силицидов не обнаружено.

После термообработки по режиму со старением при 730°С в сплаве № 8 обнаружены частицы силицидов состава располагающиеся в прослойках и в первичных вблизи их границ.

Таблица 4

Механические свойства сплавов Ть8А1-1Мо-1У при повышенных температура _после различных режимов термообработки_

Режим термообработки Температура «Л Длительная прочность

испытания,°С МПа МПа о, МПа Количество часов

Сплав № 6

995°С, 1 час, воздух 500 520 600 425 46

+ 730°С, 2 часа 550 495 550 350 20

600 430 465 250 12

Тпи - 20°С, 1 час, воздух 500 500 625 425 70

+ 500°С, 2 часа 550 495 577 350 18

600 450 485 250 8

Сплав № 7 (%в| = 0,13)

995°С, 1 час, воздух 500 555 635 425 101

+ 73СГС, 2 часа 550 515 580 350 44

600 458 510 250 27

Тип - 20°С, 1 час, воздух 500 510 645 425 175

+ 500°С, 2 часа 550 510 595 350 32

600 485 530 250 29

Сплав № 8 = 0,13; ЧЛх - = 2)

995°С, 1 час, воздух 500 595 692 425 226

+ 730°С, 2 часа 550 565 635 350 64

600 500 580 250 38

Тип - 20°С, 1 час, воздух 500 585 710 425 >270

+ 500°С, 2 часа 550 585 690 350 154

600 555 635 250 49

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. Установлено, что в жаропрочных псевдо-а-титановых сплавах, содержащих кремний и цирконий, после деформации и термической обработки в а+р-области происходит выделение частиц силицидов типа (Т1, с гексагональной решеткой и имеющего такой же

тип решетки, но с другими параметрами. Силициды типа 82 обнаруживаются в зернах первичной а-фазы, выделения силицидов типа могут происходить как в прослойках так и в теле и по границам первичных

2. Впервые установлено, что в псевдо-а-сплавах, содержащих Ж вес. % циркония при температурах ниже 900°С может происходить образование частиц силицидов даже при содержании кремния что для многих сплавов соответствует нижнему пределу согласно марке сплава. Таким образом, в сплавах такого типа при назначении термомеханических режимов обработки всегда необходимо учитывать их влияние.

3. Проанализированы закономерности поведения сплавов типа ВТ18у, 1М1834 в процессе старения при температурах 500 -?50°С. Показано, что при старении в указанном интервале температур происходит выделения частиц силицидов и алюминидов, оказывающих совместное влияние на механические свойства: выделения частиц силицидов, вследствие чего кремний выводится из твердого раствора, приводит к снижению характеристик ударной вязкости и жаропрочности, выделение частиц а2-фазы приводит также к снижению характеристик ударной вязкости, но к повышению длительной прочности.

4. Предложен режим термической обработки для псевдо-а-сплавов с глобулярной структурой с выдержкой при температуре первой ступени (Тпп -20°С) и старением при 500°С. При таком режиме выделения силицидов и алюминидов не оказывают заметного отрицательного влияния на механические свойства, что обеспечивает их высокий уровень при комнатной

температуре и высокую кратковременную и длительную прочность при 600°С, которые ранее достигались только на материале с пластинчатой структурой.

5. Показано, что за счет дополнительного легирования кремнием и цирконием сплава и использования выработанного в данной работе подхода к выбору режима термической обработки можно получать сплавы, имеющие повышенную жаропрочность при температурах, являющихся рабочими для данного сплава стандартного состава, а также повысить рабочие температуры до 500-550°С.

6. На основании проведенных экспериментов, установлено, что в псевдо-а-титановых сплавах, содержащих цирконий, нет необходимости снижать содержание кремния для сохранения его полностью в твердом растворе, поскольку выделения силицидов возможны даже при минимальном его содержании для марки сплава. Необходимо использовать режимы обработки, при которых влияние интерметаллидов сведено к минимуму. Предложенные рекомендации были переданы для использования на Верхне-Салдинском металлургическом производственном объединении, где нашли свое подтверждение в практике производства полуфабрикатов

Основное содержание диссертации изложено в следующих печатных работах:

1. Попов А.А., Елкина О.А, Трубочкин А.В. Влияние выделения силицидных частиц на свойства и структуру титановых сплавов - ФММ, 1991, № 11. С. 129-135.

2. Дроздова И.А., Попов А.А., Трубочкин А.В., Елкина О.А. Изучение совместного выделения алюминидов и силицидов в двухфазном сплаве титана. - ФММ, том 87,1999, № 5. С. 58-63.

3. Попов А.А., Дроздова И А., Трубочкин А В.. Влияние легирования на структуру и свойства жаропрочных сплавов титана. Новые материалы и

технологии. - М.: ЛАТМЭС, 1996. С. 7-12.

4. Popov A.A., Drozdova N.A., Elkina O.A., Trubochkin A.V. Influence of silicides on the formation of structure and properties on high - temperature titanium based alloys. - Titanium'99: Science and Tecnology. Proc. 9-th World Conf. ofTitanium. - CR1SM "Prometey", 2000. P. 563-568.

5. Трубочкин А.В. Влияние термомеханических параметров деформирования на структуру и свойства штамповок из сплава ВТ18у. -Научные труды III Отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. Сборник статей, часть 1. Екатеринбург, 2002. С. 76.

6. Трубочкин А.В.,.Калашник Е.В. Влияние легирования и термической обработки на структуру и механические свойства жаропрочного титанового сплава. — V Уральская школа-семинар металловедов - молодых ученых. Сборник тезисов. — Екатеринбург, издательство Уральского университета, 2003. С. 52.

7. Трубочкин А.В. Исследование влияния кремния на структуру и механические свойства псевдо-а-титанового сплава ВТ18у. — Научные труды V Отчетной конференции молодых ученых ГОУ ВПО УГТУ-УПИ. Сборник статей, часть 1. Екатеринбург, 2004. С. 131.

8. Попов А.А , Трубочкин А.В., Россина Н.Г. Влияние интерметаллидных фаз при термомеханической и термической обработке жаропрочных сплавов титана. — Международная научно-техническая конференция "Теория и технология процессов пластической деформации". Тезисы докладов - 2004", Москва МИСИС,26-27 октября 2004г. С. 230.

Верхняя Салда Типография Подписано в печать

Тираж 13 0 экз Заказ № 18.11.2004

Типография ОАО ВСМПО 624760, г. Верхняя Салда, Парковая, 1

ВВЕДЕНИЕ 3.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Критерии жаропрочности титановых сплавов

1.2. Жаропрочные титановые сплавы: химический состав и 11 свойства

1.3. Структура жаропрочных титановых сплавов, влияние 18 интерметаллидо в

1.4. Постановка задачи исследования

2. МАТЕРИАЛ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЯ РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ 46 ОБРАБОТКИ И ВЛИЯНИЯ ВЫДЕЛЕНИЯ ЧАСТИЦ ИНТЕРМЕТАЛЛИДОВ НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА

СПЛАВА ВТ18У

3.1. Влияние температуры нагрева и скорости охлаждения на 50 структуру титановых сплавов

3.2. Влияние кремния на поведение сплава ВТ18у при 57 повышенных температурах нагрева

3.3. Влияние старения на поведение сплава ВТ 18у 76 Выводы

4. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЛИЯНИЕ ЛЕГИРОВАНИЯ КРЕМНИЕМ И 103 ЦИРКОНИЕМ И РЕЖИМОВ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ НА МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА И СТРУКТУРУ СПЛАВОВ

IMI834 И Ti-8Al-lMo-lV

4.1. Сплав IMI

4.2. Сплав Ti-8Al-lMo-lV 126 Выводы

Титан и его сплавы, как конструкционный материал, находят все более широкое применение вразличных отраслях промышленности. Ярким примером этого может служить опыт 2002 года, когда произошло резкое снижение его потребления на отечественном и зарубежном рынках материалов' для авиационной промышленности. Однако, на фоне этого его потребление в альтернативных областях, таких как энергетика, медицина, автомобилестроение, спорт и др. не только не уменьшилось, но даже возросло. Но все-таки: наиболее привлекательным остается применение титана для двигателей и как материала для деталей конструкций в области авиации и космонавтики, где наиболее полно используется весь уникальный комплекс его свойств: высокая удельная прочность и вязкость разрушения, коррозионная стойкость в различных средах наряду с жаропрочностью.

В настоящее время накоплен большой научный опыт по изучению структуры и свойств титановых сплавов, их взаимосвязи, в том числе изучались и характеристики жаропрочности. Основные результаты исследований обобщены в серии книг "Титановые сплавы" [1-8] и в материалах международных конференций по титану [9-17]. В том числе изучали влияние легирующих элементов на жаропрочность и создали ряд композиций сплавов. Разрабатывали технологические процессы деформации и термообработки сплавов с целью получения оптимального комплекса служебных характеристик.

Многочисленные исследования показали, что структура играет определяющую роль для получения необходимого комплекса свойств изделия. В настоящее время лучшей для жаропрочных сплавов считается микроструктура пластинчатого типа, так как она обеспечивает более высокие характеристики жаропрочности и высокую ударную вязкость. Однако при таком типе структуры снижается прочность, пластичность и усталость. Структура глобулярного типа, напротив, обеспечивает высокую прочность, пластичность, высокие усталостные характеристики, приемлемый уровень ударной вязкости, но имеет; более низкий уровень жаропрочности. Поэтому, проблема получения жаропрочных псевдо-а титановых сплавов со структурой глобулярного или переходного типа, имеющих при этом требуемый уровень жаропрочности при рабочих температурах является актуальной. Мы считаем, что возможности глобулярной структуры в сплавах этой группы в плане повышения жаропрочности еще не исчерпаны.

Есть несколько вариантов решения этой проблемы: с помощью оптимального легирования сплавов: или путем изучения закономерностей выделения интерметаллидов и управления этими выделениями подбором режимов обработки или каким-то сочетанием указанных выше путей.

Некоторые элементы, входящие в композицию жаропрочных сплавов, такие как, напромер, кремний, алюминий, цирконий, при определенный температурах вступают в соединение с титаном, образуя интерметаллиды. Их влияние необходимо изучать и учитывать, поскольку они могут значительно снижать ожидаемый уровень свойств сплава даже при формировании одного и того же типа микроструктуры.

В связи с важностью этой проблемы, вопросам влияния интерметаллидов на свойства сплавов уделяли в последнее время много внимания. Однако большинство исследований проводили с использованием двухфазных а+Р-сплавах. Для псевдо-альфа титановых сплавов данная проблема исследована недостаточно, хотя этот класс сплавов может работать при более высоких температурах, чем а+Р-сплавы.

Необходимо провести исследование выделения интерметаллидов при комплексном легировании сплавов и влияния легирующих элементов на кинетику их выделения. Это может быть полезным для разработки рекомендаций по назначению оптимальных режимов обработки сплавов и/или для определения оптимальной композиции элементов в их составе. Еще одной более глубокой проблемой, требующей изучения, является исследование возможности совместного влияния выделения интерметаллидов, а именно силицидов и алюминидов, на свойства материала.

В связи со всем вышеизложенным, основной задачей данной работы явилось изучение закономерностей выделения силицидов и алюминидов в псевдо-альфа титановых сплавах, их совместного влияния на кинетику выделения, а также их роль в формировании комплекса эксплуатационных характеристик с целью определения возможности его улучшения.

1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

ОБЩИЕ ВЫВОДЫ:

1. Установлено^ что в жаропрочных псевдо-а-титановых сплавах, содержащих кремний и цирконий, после деформации и; термической обработки в а+Р-области происходит выделение частиц силицидов типа (Ti, Zr)sSi3 (Si) с гексагональной решеткой и (Ti, Zr)6Si3 (S2), имеющего такой же тип решетки, но с другими параметрами. Силициды типа; S2 обнаруживаются в зернах первичной, а-фазы, выделения силицидов типа Si могут происходить как в прослойках р-фазы так и в теле и по границам первичных а-зерен,.

2. Впервые установлено, что в псевдо-а-сплавах, содержащих >2 вес. % циркония при температурах ниже 900°С может происходить образование частиц силицидов даже при содержании кремния <0,1 вес. %, что для многих сплавов соответствует нижнему пределу согласно марке сплава. Таким образом, в сплавах такого типа при назначении термомеханических режимов обработки всегда необходимо учитывать их влияние.

3. Проанализированы закономерности поведения сплавов типа ВТ18у, IMI834 в процессе старения при температурах 500V750°C. Показано, что при старении в указанном интервале температур происходит выделения частиц силицидов и алюминидов, оказывающих совместное влияние на механические свойства: выделения частиц силицидов, вследствие чего кремний выводится из твердого раствора, приводит к снижению характеристик ударной вязкости и жаропрочности, выделение частиц а2-фазы приводит также к снижению характеристик ударной вязкости, но к повышению длительной прочности.

4. Предложен режим термической обработки для псевдо-а-сплавов с глобулярной структурой с выдержкой при температуре первой ступени (Тпп - 20°С) и старением при 500°С. При таком режиме выделения силицидов и алюминидов не оказывают заметного отрицательного влияния на механические свойства, что обеспечивает их высокий уровень при комнатной температуре и высокую кратковременную и длительную прочность при 600°С, которые ранее достигались только на материале с пластинчатой структурой.

5. Показано, что за счет дополнительного легирования кремнием и цирконием сплава Ti-8Al-lMo-lV и использования выработанного в данной работе подхода к выбору режима термической обработки можно получать сплавы, имеющие повышенную жаропрочность при температурах, являющихся рабочими для данного сплава стандартного состава, а также повысить рабочие температуры до 500-550°С.

6. На основании проведенных экспериментов, установлено, что в псевдо-а-титановых сплавах, содержащих цирконий, нет необходимости снижать содержание кремния для сохранения его полностью в твердом растворе, поскольку выделения силицидов возможны даже при минимальном его содержании для марки сплава. Необходимо использовать режимы обработки, при которых влияние интерметаллидов сведено к минимуму. Предложенные рекомендации^ были переданы для использования на Верхне-Салдинском металлургическом производственном объединении, где нашли свое подтверждение в практике производства полуфабрикатов.

1. Глазунов С.Г., Моисеев В.Н. Конструкционные титановые сплавы М.: Металлургия, 1974. - 376 с.

2. Солонина О.П., Глазунов С.Г. Жаропрочные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1974. - 448 с.

3. Полуфабрикаты из титановых сплавов / В.К.Александров, Н.Ф.Аношкин, А.П.Белозеров и др. М.: ВИЛС, 1996. - 581 с.

4. Металловедение титана и его сплавов / С.П.Белов, М.Я.Брун, С.Г.Глазунов и др.; под ред. Б.А.Колачева, С.Г.Глазунова. -М.: Металлургия, 1992. 352 с.

5. Металлография титановых сплавов / Под ред. С.Г.Глазунова, Б.А.Колачева. М.: Металлургия, 1980. - 464 с.

6. Колачев Б.А. Физическое металловедение титана. — М.: Металлургия, 1976. 184 с.

7. Коллингз Е.В. Физическое металловедение титановых сплавов. -М.: Металлургия, 1988. — 224 с.

8. Цвиккер У. Титан и его сплавы. — М.: Металлургия, 1979. -511 с.

9. Titanium'72: Science and technology. Proc. 2 Int. Conf. New York, 1973.

10. Ю.Титан. Металловедение и технология. Труды 3-ей международной конференции по титану. Москва. 1976. М.: ВИЛС. 1978.

11. Titanium'80: Science and technology. Proc. 4 Int. Conf. Kyoto: May 19-22, New York, 1980.

12. Titaniurri84: Science and technology. Proc. 5 Int. Conf. Munich: Sept. 10-14, 1984. Oberursel, 1985.

13. Titanium'88: Science and technology. Proc. of sixth world Conf. of titanium Cannes, France, 1988.

14. Titanium'92: Science and technology. Proc. Symp. 7-th World Titanium Conf. San Diego, USA, 1992.

15. Наука, производство и применение титана в условиях конверсии: материалы 1 Международной научно-технической конференции по титану стран СНГ. — Москва, 14-16 сент. 1994г. М : ВИЛС, 1994.

16. Titanium'95: Science and technology. Proc. 8-th Int. Conf. of Titanium. Birmingham, 1995.

17. The Material of 9-th World Conf. on Titanium. St. Peterburg, 2000.

18. Миркин И.JI., Крипггал М.А., Мокров А.Н. Исследование жаропрочных материалов для энергомашиностроения. — Труды ЦНИИТМАШ, вып. 45. -М.: 1964, С. 5-17

19. Миркин И. Л., Крипггал М.А. Исследование новых жаропрочных сплавов для энергетики. — ЦНИИТМАШ, кн. 101. -М.: Машгиз, 1961, С.5-33.

20. Лепин Г.Ф. Ползучесть металла и критерии жаропрочности. -М.: Металлургия, 1976. 343 с.

21. Симе Ч., Хагель В. Жаропрочные сплавы. -М.: Металлургия, 1976.-568 с.

22. Анташов В.Г., Ночовная НА., Иванов В.И. Тенденции развития жаропрочных титановых сплавов для авиадвигателестроения. — ТЛС, 2002, № 4. С. 72 76.

23. Хэмонд К., Наттинг Дж. Металловедение жаропрочных и титановых сплавов. В кн.: Деформация и свойства материаловдля авиационной и космической техники. — М.: Металлургия, 1982. С.73-111.

24. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Буханова А.А. Механические свойства титана и его сплавов. М.: Металлургия, 1974. - 544с.

25. Blenkinsop P.A. High temperature titanium alloys. Des. Titanium; Proc. Int. Conf., Bristol, 7-8 July, 1986. London, 1986. P. 191-197.

26. Жаропрочные титановые сплавы. / Солонина О.П., Кураева

27. B.П., Жебынина Н.Ф. и др. ТЛС, 1980, №2. С. 53-59.

28. Колачев Б.А. Основные принципы легирования титановых сплавов. Известия ВУЗов. Цветная металлургия, 1996, № 4.1. C.34-41.

29. Попов А. А., Дроздова Н.А. Принципы легирования двухфазных жаропрочных титановых сплавов. ФММ, 1997, том 84, №4. С. 123-132.

30. Suiter J.W. Tensile properties of some Ti-a-alloys up to 600°C. -J. Inst. Metals 83 (1954/55). P. 460-464.

31. Сварные соединения титановых сплавов. / Моисеев В.Н., Куликов Ф.Р., Кириллов Ю.Г. и др. — М.: Металлургия, 1978. -248с.

32. Rosenberg H.W. Titanium alloying in theory and practice. The science and applications of titanium/ Oxford et al.: Pergamon Pres., 1970. P. 851.

33. Идзуми О. Проблемы металловедения современных титановых сплавов. Тецу то хагане, 1987, Т. 73, № 3. С. 411-419. (перевод ВЦП № Н-59615,1988 г.)

34. Paton N.E., Mahoney M.W. Creep of titanium-silicon alloys. — Met. Trans.,1976, A7, № 11. P. 1685-1694.

35. Легкие цветные металлы и сплавы. / Дорохина Л.Н., Таужнанская З.А., Никерова Л.Ф. и др. Справочник. Том П. — М.: ЦНИИЭИцветмет, 1999. С. 340-356.

36. Шалин Р.Е., Ильенко В.М. Титановые сплавы для авиационных газотурбинных двигателей. Титан, 1995, № 1-2. С.24-29.

37. Влияние способа высокотемпературного нагружения на преобразование пластинчатой структуры в титановом сплаве ВТ9. / Коршунов А.А., Мазурский М.И., Салшцев Г.А. и др. -Металлы, 1994, № 3. С. 121-126.

38. Химушкин Ф.Ф. Жаропрочные стали и сплавы. М.: Металлургия, 1969.-752 с.

39. Бонбарчук В.И., Ивасишин О.М., Моисеева И.В. и др. Влияние скоростной термообработки на высокотемпературную деформацию жаропрочных титановых сплавов. Металлофиз. и нов. технол., 1999, 21, № 5. С. 60-68.

40. Брун М.Я;, Солдатенко И.В., Быкова Л.А. Структура и механические свойства нового жаропрочного сплава ВТ25у. — МиТО, № 1, 1992. С.29-31.

41. Titanium Alloys. Materials properties handbook. P. 444.

42. Структурные диаграммы титановых сплавов в координатах эквивалент молибдена эквивалент алюминия. / Колачев Б.А., Ильин А.А., Володин В.А., Д. и др. - Металлы, 1997, № 1. С. 136-145.

43. Zhang J., Li G.P., Li D. The effect of solution-treatment on near-alpha high temperature titanium alloys. Acta. Met. Sin., 12, № 4. P. 659-663.

44. Correlation between texture and mechanical properties of the titanium alloy IMI834. / Toster F., Andres C., Lutjering G. and other -Z. Metallk., 1999, 90, № 3. P. 174-182.

45. Полысин И.С. Упрочняющая термическая обработка титановых сплавов. М.: Металлургия, 1984. - 96 с.

46. Flower Н.М., Lipscombe К., West D.R.F. The effect of silicon on the microstructure and mechanical properties of an a+p titanium alloys. J. Mater. Sci., 1982, vol. 17, № 4. P, 1221-1231.

47. Lipscombe K., Flower H.M., West D.R.F. The high temperature strength of certain silicon-containing a+p titanium allows.

48. Strength Met. and alloys Pros., 5-th Int. Conf., Aachen, 1979, vol. 1. Toronto e.a., 1980. P. 457-462.

49. Neal D.F., Alloy development, Titanium'95: Science and technology. Proc. 8-th World Conf. of Titanium. Birmingham, 1995. P. 2195-2204.

50. Изучение совместного влияния алюминидов и силицидов а двухфазном сплаве титана. / Дроздова НА., Попов А.А., Трубочкин А.В. и др. ФММ, 1999, № 5. С.58-63.

51. The effect of Si on the microstructure of high temperature Ti alloys. / Banerjee D., Allison J.E., Frots F.H. and other Titanium: Sci. and Technol. Proc, 5 Int, Conf., Munich, Sept. 10-14, 1984, vol. 3 - Oberursel, 1985. P. 1523-1526.

52. Woodfield A.P., Lorette M.H., Smallmen R.E. The influence of heat treatment on the microstructure and properties of Ti-5331S. -Titanium: Sci. and Technol. Proc, 5 Int, Conf., Munich, Sept. 10-14, 1984, vol. 3 Oberursel, 1985. P. 1527-1534.

53. Хансен M., Андерко К. Структуры двойных сплавов. Т. 2. М.: Металлургиздат, 1962. - 1488 с.

54. Самсонов Г.В., Дворина Л.А., Рудь Б.М. Силициды. М.: Металлургия, 1979. - 271 с.бО.Гольдсмит Х.Дж. Сплавы внедрения. М.: Мир, вып. 2, 1971. -464 с.

55. Shumbley L.S., Muddle B.C., Fraser H.L. The crystallography of the precipitation of TisSi3 in Ti Si alloys. - Acta. Met., 1988, 36, №2. P. 299-310.

56. Es-Souni M., Wagner R., Beaven P.A. Microstructure and phase relationship in a rapidly solidified dual phase based on Ti3(Al, Si)+ Ti5(Si, Al)3. Mater. Sci. and End. A, 1992, 151, № 1. P.69-75.

57. Пирсон У. Кристаллохимия и физика металлов и сплавов. М.: Мир, 1977. Т. 1 - 420 е., т. 2 - 472 с.

58. Тарасова О.Б., Рубина Е.Б. Структура быстрозакапенных сплавов Ti-Si. Металлы, 1991, № 6. С. 124-129.

59. Миркин Л.И. Справочник по рентгеноструктурному анализу поликристаллов. М.: Гос. изд. физ.-мат. литературы, 1961. -864с.

60. Pieraggi В., Raffy М., Dabosi F. Oxidation of Ti- Ti5Si3 eutectic alloy. Int. Congr. Met. Corros., Toronto, June 3-7, 1984. Proc. Vol 3. - Ottawa, 1984. P. 348-352.

61. Chaix C., Lasalmonie A., Costa P. Deformation at high temperature of Ti-V and Ti-V-Si BCC alloys. Strength Metals and Alloys. Proc. 5-th Int. Conf., Aachen, 1979. Vol. 1. - Toronto, 1979. P, 463-468.

62. Franti G.W., Koss D.A. On the equilibrium silicide in Beta Ti-V alloys containing Si. Met. Trans., 1977, 8A, № 10. P.1639-1641.

63. Chaix C., Diot C., Lasalmonie A. The structure of silicon rich precipitation in Ti-30V-xSi alloys influence of precipitation on the mechanical properties. - Acta. Met., 1980, 28, № 11. P. 1537-1547.

64. Graham D.E., Koss D A. Structure-properties relations in a metastable P-Ti alloys containing silicon. Mater. Sci. and End., 1978. A9, № 1. P. 1435-1441:

65. Godden M.J. Precipitation and strengthening effects in some Ti-45%V alloys containing silicon. Mater. Sci. and Eng., 1977. 28, № 2. P. 257-262.

66. Antony K.C. Composition and structure of silicide precipitation in complex titanium (Al-3Sn-3Zr) silicon alloys. - Trans. AIMS, 1968, 242 № 7. P. 1454-1456.

67. Flower H.M., Swann P.R., West D.R.F. Silicide precipitation in the Ti-Zr-Al-Si system. Met. Trans., 1971, 2. 3289-3297.

68. Flower H.M., Salpadoru N.H. Phase equilibria and transformations in Ti-Zr-Si system. Met. and Mater. Trans., 1995, A26, № 2. P. 243257.

69. Etude des siliciures de titane-zirconium dans l'alliage Ti 685. / Barbier F., Servant Melles C., Quesne C. and other J. Microsc. et spectrosc. Electron., 1981, 6, № 3. P.299-310.

70. McIntosh G., Baker T.N. Composition of silicide phase in near-alpha titanium alloys. Phase Transform.'87: Proc. Conf. Metal. Sci. Comm. Inst. Metals, Cambrige, 6-10 July. London, 1988. P. 115-118.

71. Ramachandra C., Singh V. Silicide phases in some complex titanium alloys. Met. Trans., 1992, A23, № 2. P.689-690.

72. Ramachandra C., Singh V. Orientation relationship between a' titanium and silicide S2 in alloy Ti-6Al-5Zr-0,5Mo-0,25Si. Met. Trans., 1985, A16, №1-3. P.453-455.

73. Baneijee D. On the structural determination of silicides in titanium alloys. -Scripta Met., 1987, 21, № 12. P. 1615-1617.

74. Silicide formation in Ti-3Al-8V-6Cr-4Zr-4Mo. / Ankem S., Baneijee D., McNeish D.J. and other Met. Trans., 1987, A18, № 7-12. P. 2015-2025;

75. Ramachandra C., Singh V. Effect of silicide precipitation on tensile properties and fracture of alloys Ti-6Al-5Zr-0,5Mo-0,25Si. Met. Trans., 1985, A16, № 1-6. P. 227-231.

76. Ramachandra C., Singh V. Effect of termomechanical treatment on size and distribution of silicides and tensile properties of alloy Ti-6Al-5Zr-0,5Mo-0,25Si. Met. Trans., 1988, A19, № 1-6. P. 389391.

77. Sridhar G., Sarma D.S. Structure and properties of near a-titanium alloys after p-solution treatment and aging at 625°C. Met. Tras., 1988, A19, № 7-12. P. 3025-3033.

78. Sridhar G., Kutumbarao V.V., Sarma D.S. The influence of hear treatment on the structure and properties of near a-titanium alloys. -Met. Tras., 1987, A17, № 1-6. P. 877-891.

79. Мьюрарка Ш. Силициды для СБИС. -M.: Мир, 1986. — 176 с.

80. Диаграммы состояния двойных металлических систем. Справочник в 3-х т.: Т. 1 / под общей ред. Лякишева Н.П. — М.: Машиностроение, 1996. —992 с.

81. Влияние структурного состояния на жаропрочность сплава Ti-5А1. / Кочеткова Т.Н., Ноткин А.Б., Тейтель Е.И. и др. ФММ, 1990, 69, №4. С. 176-182.

82. Zhang Jun, Li Dong J. Precipitation of ordered a2 phase in near-a-titanium alloy with duplex microstructure. J. Univ. Sci. and Technol. Beijing 2002. 9, № 3. P. 202-205.

83. De Farias Azevedo C. R., Flower H.M. Microstructure and phase relationship in Ti-Al-Si system. Mater. Sci. and Tecnol., 1999, 15, №8. P. 869-877.

84. Ramachandra C., Singh V. Precipitation of ordered Ti3Al phase in alloy Ti-6,3Al-2Zr-3,3Mo-0,30Si. Scr. Met., 1986, 20, № 4. P. 509-512.

85. Zhand Jun, Li Dong J. Precipitation of a2 phase in a + P solution-treated and air-cooled Ti-Al-Sn-Zr-Mo-Si-Nd alloys. Mater. Sci. and Tecnol., 2001, 17, № 3. p. 315-317.

86. Niimoti Mitsuo, Fukunado Kei-ichi, Tono Genzo, Koike Jenichi, Eylon Daniel, Fujishiro Shiro. Influence of microstructure on characteristic of fracture Ti-6Al-2Sn-2Mo-2Zr-2Cr-Si alloy. J. Iron and Steel Inst. Jap., 2001, 87, № 1. P. 55-62.

87. On the sinergizm of a2 and silicides in Ti-6Al-2Sn-2Mo-2Zr-2Cr-Si. / Evans J.D., Broderick T.F., Woodhouse J.B. and other -Titanium'95: Science and Tecnology. Proc. 8-th World Conf. of Titanium. Birmingham, 1995. P. 2413-2420.

88. Томас Г., Гориндж М.Дж. Просвечивающая электронная микроскопия материалов. — М.: Наука, 1983. — 318 с.

89. Утевский Л.М. Дифракционная электронная микроскопия в металловедении. М.: Металлургия, 1973. - 284 с.

90. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев JI.H. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. М.: МИСИС, 1994.-328 с.

91. Ramachandra С., Singh V. Silicide precipitation in alloy Ti-6A1-5Zr-0.5Mo-0.25Si/ Met. Trans., 1982, A13, №5. P. 771-775.

92. ЮО.Моисеев B.H., Знаменская E.B. Влияние нагрева в а+Р- и Р-области на свойства сплавов титана с оловом и цирконием. — В сб.: титановые сплавы . Б.М., 1977. С. 73-75.

93. Горынин И.В., Чечулин Б.Б., Разуваева И.Н., Хесин Ю.Д. О взаимодействии между легирующими компонентами в многокомпонентных металлических системах. — В кн.: Титан. Металловедение и технология . Т.2. М.: ВИЛС, 1978. С. 541546.

94. ОТКРЫТОЕ АКЦИОНЕРНОЕ ОБЩЕСТВО

95. Верхнесалдинское металлургическое производственное объединениеjfncMna

96. JOINT STOCK COMPANY Verkhnaya Salda Metallurgical Production AssociationfvSMPO1. Ha №1. АКТиспользования диссертационной работы

97. Выполнение предложенных рекомендаций позволило получить оптимальный комплекс свойств для сплава с глобулярной структурой.1. И.В.Левин

98. ОН ENISO 9002 ШП Г* 0910095260624760, г. Верхняя Салда Свердловской области, улица Парковая , 1 Телефон: (34345) 2-14-05, 5-28-22, 2-02-71, 2-13-641, Parkovava St., Verkhnyaya Salda, Sverdlovsk Reg.,

99. Phone: (34345) 2-14-05, 5-28-22, 2-02-71, 2-13-64 Fax: (34345) 2-47-36 Telex: (64)348176SEVER RU1. RUSSIA6247601. J Факс: (34345) 2-47-36

100. Телетайп: 348176, 348177 "СЕВЕР"