автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Закономерности влияния химического состава и структуры на анизотропию механических свойств полуфабрикатов из α- и (α+β)-сплавов титана

На правах рукописи

АСПИРАНТ ТАРАНИШИН АЛЕКСАНДР АЛЕКСЕЕВИЧ

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ВЛИЯНИЯ ХИМИЧЕСКОГО СОСТАВА И СТРУКТУРЫ НА АНИЗОТРОПИЮ МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ а- И (а+(3)- СПЛАВОВ ТИТАНА

Специальность 05.16.01,-"Металловедение и термическая обработка металлов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Москва - 2006

Работа выполнена на кафедре «Материаловедение и технология обработки материалов» «МАТИ» — Российского государственного технологического университета им. К.Э. Циолковского.

Научный руководитель - доктор технических наук, профессор

Бецофен Сергей Яковлевич

Официальные оппоненты - доктор технических наук

Чернов Дмитрий Борисович — кандидат технических наук Палтиевич Андрей Романович

Ведущее предприятие — ОАО «ВИЛС», г. Москва

Защита диссертации состоится 28 декабря 2006 года в 14^ часов на заседании диссертационного Совета Д 212.110.04 в "МАТИ" — Российском государственном технологическом университете им, К.Э. Циолковского по адресу: Москва, ул. Оршанская, 3, "МАТИ" - РГТУ им. К.Э. Циолковского, ауд. 220А. Отзыв на автореферат в одном экземпляре (заверенный печатью организации) просим направлять по адресу: 121552, Москва, ул. Оршанская, 3, "МАТИ"- РГТУ им. К.Э. Циолковского.

Тел.: (495)417-8878, факс: (495)417-8978.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Университета. Автореферат разослан 27 ноября 2006 года.

Ученый секретарь

Скворцова С. В.

Общая характеристика работы

Актуальность работы. Прогресс современной техники б значительной степени определяется эффективностью использования новых и традиционных материалов, а также обеспечением надежных методов о цен «и и контроля прочности и долговечности критических элементов конструкций из этих материалов. Традиционные методы оценки кратковременной и длительной прочности основаны на результатах испытания образцов в условиях, имитирующих реальные условия работы конструкции по таким параметрам, как напряженное состояние, температура, ударное, статическое или знакопеременное нагружение. Однако для таких материалов, как текстуриро ванные сплавы на основе титана испытания образцов не могут гарантировать безопасные условия работы конструкции в силу следующих причин.

Для а- и (а+р)- сплавов титана показано, что кристаллографическая анизотропия является ответственной как за повышение (до 30%), так и за снижение (до 20%) конструкционной прочности сферических сосудов внутреннего .давления топливных систем космических аппаратов по сравнению с прочностью одноосных образцов - так называемый эффект текстурного упрочнения и разупрочнения. Особенно серьезной проблемой является текстурное разупрочнение, так как в этом случае расчетный уровень свойств, гарантированный испытаниями одноосных образцов, не реализуется в конструкции. Кроме того, кристаллографическая анизотропия приводит к несовместности деформации зерен разных ориентировок и поэтому оказывает существенное влияние ва механические свойства и технологичность сплавов титана даже в бестекстурном состоянии.

В этой связи исследования влияния химического состава и структуры и на анизотропию механических свойств а- и (а+р)- сплавов титана представляются актуальными.

Цель работы: на основе исследования формирования фагового состава и структуры а- и (а+р> сплавов титана выявить количественные корреляции химического и фазового состава и текстуры с анизотропией механических свойств промышленных полуфабрикатов и изделий из этих сплавов.

Для достижения постановленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать эффективные методы количественного фазового анализа и расчета анизотропии упругих и прочностных свойств текстурированных сплавов титана

2. Исследовать формирование фазового состава и текстуры в промышленных полуфабрикатах сплавов титана при прокатке, экструзии и листовой штамповке.

3. Изучить неоднородность текстуры и фазового состава по толщине листов а-и (а+р)- сплавов титана.

4. Проанализировать влияние химического состава и текстуры сплавов титана на анизотропию прочностных свойств и конструкционную прочность изделий из сплавов титана.

Исследовать формирование фазового состава, текстуры и остаточных напряжений в сварном соединении из сплава ВТ20 и разработать расчетный метод оценки конструктивного усиления зоны сварного шва с учетом текстуры.

Научная новизна работы:

1. Для текстурированных полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов разработай метод количественного фазового анализа, основанный на измерении интенсивности рефлексов аир фаз и учете вклада текстуры с помощью вычисления теоретических значений и нтенсивностей каждого рефлекса обеих фаз.

2. Дня текстурированных двухфазных сплавов с незначительным содержанием одной из фаз (псевдо-а и псевдо-р сплавы) разработай метод количественного фазового анализа, основанный на измерении параметров решетки обеих фаз с использованием известных зависимостей величины параметров решетки от химического состава для каждой из фаз.

3. Развиты количественные методы оценки анизотропии упругих и прочностных свойств двухфазных сплавов с использованием параметров анизотропии монокристаллов, результатов экспериментального определения текстуры и количественного фазового анализа.

4. Установлено, что для сплавов системы "П-А1-У снижение содержания ванадия в сплаве ПТЗВкт по сравнению с ПТЗВ с 2 до 1,6 мас.% и алюминия с 4.2 до 3,4 мас.% приводит к повышению эффекта текстурного упрочнения при аналогичной текстуре от 16 до 38%, что связано со снижением критических

напряжений сдвига для {10 12} двойникования и повышением этих

напряжений для базисного скольжения.

Практическая значимость работы.

1. Развитые в работе метода количественного фазового анализа могут быть использованы для экспрессного определения фазового состава в заводских и исследовательских лабораториях.

2. Разработан метод оценки параметров анизотропии для полуфабрикатов титановых сплавов с различным типом текстуры, который может быть использован для оптимизации химического состава сплава с учетом условий нагружения конструкции.

3. Разработанный метод расчета анизотропии упругих свойств для двухфазных сплавов на основании количественных исследований текстуры и фазового состава, позволяет оценить модуль Юнга в направлении нормали к листу и может быть использован при разработке технологии получения слоистых композитов.

Апробация работы.

Материалы работы доложены на б научно-технических конференциях и семинарах в том числе: Всероссийской научно-технической конференции «Новые материалы и технологии» (НМТ 2006) «МАХИ» - РГТУ им. К.Э, Циолковского, Всероссийской научно-технической конференции. «Быстрозакаленные материалы и покрытия» (2006), , XXXI. Международной молодежной научной конференции «Гагаринские чтения» (2005, 2006), Международной конференции «Титан в СНГ» (2005,2006). '

Публикации. Основное содержание диссертации опубликовано в 7 работах, список которых приведен в конце автореферата.

Объем диссертации, ее структура. Диссертация содержит 112 страниц машинописного текста, 35 рисунков, 17 таблиц. Работа состоит из введения, 5 глав, общих выводов, списка литературы из 122 наименований.

Глава 1. Состояние вопроса

Проанализированы результаты исследований формирования текстуры при различных видах деформации и термической обработки. Анализ текстурообразования при прокатке титановых сплавов включает изучение процессов формирования текстуры деформации и превращения. В первом случае

рассматривают непосредственно деформацию сс-фазы, а во втором задача сводится к поиску ориентировок а-фгзы, которые образуются из ориентация ß-фазы с помощью фазового превращения в соответствии с ориентацию иными соотношениями Бюргерса (ОСБ). При этом подразумевается, что при прокатке в области существования ß-фазы формируются типичные текстуры прокатки О ЦК металлов, и превращение происходит под нагрузкой, что требует учета влияния напряжений на реализацию тех или иных вариантов превращения ß —* а.

При прокатке О ЦК металлов, в основном, формируются следующие компоненты текстуры: (001) [110], (112) [110], (11!) [112], каждый из которых при превращении в а-фазу дает несколько вариантов текстуры а-фазы. Однако все эти варианты характеризуются различной деформацией решетки и, поэтому будут реалнзовываться только те из них, которые в наибольшей степени соответствуют деформации листа при прокатке. Подчеркнуто, что наименее изученной проблемой текстурообразования при прокатке листовых полуфабрикатов является ' гетерогенность текстуры по сечению листа.

Рассмотрены вопросы изучения анизотропии физико-механических свойств сплавов титана и методов расчета анизотропии этих свойств. Указано, что основной проблемой расчета анизотропии прочностных свойств является отсутствие сведений о величинах критических напряжений сдвига для действующих в сплавах титана систем скольжения и двойниковаяия. Кроме того, для поиска надежных корреляций между текстурой а- и ß-фаз и физико-механическими свойствами полуфабрикатов двухфазных сплавов титана необходимо наличие простых и надежных процедур определения количественного соотношения фаз.

На основе выполненного анализа литературы поставлена цель и задачи исследования.

Глава 2. Объекты н методы исследования

Материалами для исследования служили полуфабрикаты титановых сплавов ВТ 1-0, ОТ4-1, ВТ20, ВТ23, сплав VST5553. Плиты ВТ1-0 толщиной 20 и 30 мм получали прокаткой при температурах 900-920° из заготовки толщиной 260мм за 14 и 12 проходов соответственно.

Сосуды внутреннего давления, предназначенные для использования при криогенных температурах, наготавливались и проходили испытания на РКК «Энергия» им. С.П. Королева. В качестве материала криогенных баллонов

использовали модификации сплавов BT5-I и ПТЗВ, отличающихся пониженным содержанием алюминия, ванадия н примесей внедрения, ВТ5-1кт и ПТЗВкт.

Для изучения текстуры использовали методы прямых и обратных полюсных фигур для а- и ß-фаз сплава. Для построения ОПО снимали полные спектры в CuíC^ излучении для образцов, нормаль к плоскости которых совпадала с направлением нормали к листу (НН), направлением прокатки (НП) и поперечным направлением (ПН). Интенсивности каждого из рефлексов обеих фаз относили к соответствующим интенсивностям бестекстурного эталонного образца. Прямые полюсные фигуры снимали на отражение с углами наклона а= 0+70' и углов поворота ß =0+360° для рефлексов (0002), (101 0) сс-фазы и для рефлексов (110) и (200) ß-фазы.

Глава' 3. Разработка количественных' методов определения фазового состава и анизотропии упругих свойств текстурнрованных сплавов титана

В этой главе представлены результаты методических разработок, направленных на развитие количественных методов фазового анализа и расчета анизотропии упругих свойств.

Количественный фазовый анализ бестекстурных объектов основан на расчете теоретических интенсивносгейрефлексов присутствующих фаз. Для количественного фазового анализа текстурированных материалов существует два различных подхода. Фазовый состав текстурированных сплавов титана определяют с помощью съемки обратных полюсных фигур, при этом в качестве бестекстурного эталона используют образец сплава с известным соотношением фаз или однофазные образцы каждой из определяемых фаз. Соотношение а- и ß-фаз в Ti-сплавах также определяют съемкой прямых полюсных фигур для рефлексов а- и ß-фаз.

Недостатком метода ОПФ является необходимость использования порошкового эталона с известным фазовым составом, для второго метода необходимо построение двух полных полюсных фигур, при этом любой способ учета эффекта дефокусировки может привести к еще большим ошибкам при количественном фазовом анализе, чем ограниченность числа рефлексов на ОПФ.

Погрешности метода ОПФ могут быть существенно снижены заменой бестекстурного эталона расчетными значениями интенсивносгей рефлексов. В этом случае методика количественного фазового анализа сводится к расчету теоретических интенсивносгей рефлексов по известным соотношениям н усреднению отношений экспериментальных интенсивносгей рефлексов к соответствующим значениям теоретических интенсивносгей для присутствующих в

объекте фаз. Для двухфазного сплава отношение объемов фаз можно определить из соотношения:

У.1У, = КЯ1К, (1)

где: - угловой множитель, F - структурный множитель, включающий температурный фактор, Лг*иа®) - фактор повторяемости, К.,"®' - объем ячейки.

Величины Ка н Кр - это нормирующие коэффициенты, которые используют при определении полюсной плотности на ОПФ. Точность метода количественного фазового анализа, основанного на измерении интенсивностей существенно снижается в тех случаях, когда количество второй фазы меньше 20-30% и при этом значительная ее часть имеет размеры менее 0,1 мкм, что приводит к значительным ошибкам в определении интенсивности, прежде всего это относится к псевдо-а и псевдо-р сплавам.

Для таких сплавов количественный фазовый анализ можно осуществлять на основании измерения параметров решетки а- и р-твердого раствора. Такая возможность основана на том, что легирующие элементы, по разному влияют на параметры решетки а* и Р-фаз, и зная коэффициент распределения этих легирующих по обеим фазам, можно достаточно точно оценить соотношение фаз. В частности для р-фазы элементы,, стабилизирующие р-фазу, понижают величину параметра решетки. Поэтому при увеличении количества р-фазы в сплаве, когда концентрация Р-стабилизаторов в ней уменьшается, параметр решетки соответственно увеличивается. Коэффициенты изменения параметров решетки а- И р-фаз для различных двойных систем известны, поэтому на основании измерения параметров решетки и уравнений баланса концентраций элементов в отдельных фазах и сплаве можно определить соотношение - фаз в сплаве из следующих уравнений:

аг ^ +СсА' * 5Vй + Ср* * ба3гг +........ СэМо * 6арМо

а« + Са*> * ба«* + С*гс * +........СвМо * 6а«"0 (2)

с„= ср, + Сам* 5са" + Свгг * 6с»а +....:... Саш * 5с,Л

где: ар°=0,3283 , а/^О.гЭЗСМ , с^ 0,46863 им - параметры решетки р- и а-фаз; £арх, 5а<Д6с„х - коэффициенты изменения параметров решетки р-и а- фаз для соответствующих легирующих элементов (X); Срх, Сах - концентрации соответствующего элемента (X) в Р- и а-фазах (ат.%);

СРХ = 100 С* Ц/аХ * [Vp -1)+100]-' Сах=100Сх +\УЪ (кр/0х -1)+100]-

где: кр/„х - коэффициент распределения элемента X в (J- и а- фазах; С* -концентрация элемента X в сплаве.

При выводе уравнения (2) сделаны два допущения. Вклад каждого компонента (X) в параметр решетки многокомпонентной системы соответствует изменению параметра решетки в двойной системе Ti-X, т.е. подчиняется правилу аддитивности. Во-вторых, принято, что величина параметра решетки от состава изменяется линейно, т.е. подчиняется закону Вегарда. Если закон Вегарда не выполняется во всем интервале концентраций твердого раствора,-то необходимо разбить этот интервал на участки, в которых закон Вегарда выполняется, и использовать различные значения 6сазс для этих участков.

Предложенный подход реализован для различных двухфазных сплавов, ВТ20, ВТ6, ВТ23 и VST5553. На рис. 1 приведены зависимости параметра решетки fl-фазы от ее количества для сплава VST5553 для двух значений коэффициента распределения. Видно, что величина коэффициента распределения влияет на абсолютные значения соотношения фаз.

аох10, нм

р ^ — —

3,26 3,25 3,24 3,23 3,22 3,21 3,20

' < I 1 1 ■ • !

....... ■-■;'........

i

— ■■— ;■■...... ............. Е

- -V1 ■■-i....... ______,

/К = 1ГЮ , ...... - ;

. ..... .... .:.

30

40

50 60 70 80 90 100 Количество р фазы, % Рис. I. Зависимости параметров решетки р-фазы сплава У£>Т5553 рассчитанные из уравнения (2) для различных значений коэффициента распределения.

Это требует достаточно точного определения этих коэффициентов для обеспечения количественного анализа, однако с другой стороны это обстоятельство дает возможность оценивать величину коэффициента распределения на основании измерений параметров решетки сплава и оценки соотношения фаз по интенсивности рефлексов. В этом случае для того, чтобы избежать необходимости введения поправок на текстуру исследование необходимо осуществлять на порошковых образцах.

На рис. 2. приведено рассчитанное из (2) распределение по сечению поковки из сплава У5Т5553 количества 0-фазы, которое позволяет проанализировать кинетику процессов фазовых превращений количественно.

место съемки

Рис. 2. Распределение объемной доли р>фазы по зонам темплета из сплава У8Т5553 после ковки н термической обработки.

Текстурированные полуфабрикаты из титановых сплавов обладают выраженной анизотропией физико-механических свойств. Для конструкционных материалов наибольшую важность представляет анизотропия упругих и прочностных свойств. В этом направлении на протяжении последних лет выполнено много работ, однако до сих пор не существует простых и надежных методов расчета анизотропии на основании текстурных данных. В этой части работы развиваются методы расчета анизотропии упругих свойств для сплавов титана на основе количественного определения текстуры и фазового состава.

75-

§

20

012345678Э10

Для ГП титана упругая анизотропия характеризуется более высоким (на 49%) модулем упругости в направлении оси «с» по сравнению с направлением «а». В общем виде модуль Юнга зависит от угла у с осью «с» следующим образом: Е=1/8,'=1/1811-со51г(25,1.251Г8м)4со54г(5и+5н-281г844)] (3)

Где: Б11=0,975 «10"г ГПа'; 512=-0,47*10"2 ГПа1; 5„=-0,Ш*10"2 ГПа'; $33 -О.етЗМО'4 ГПа"1; 5<4=2,08*10"2 ГПа"' элементарные модули податливости для титана.

Для р-фазы титана с кубической решеткой величина модуля упругости определяется следующим соотношением:

1/Еьи=5|1-2Д»Г (4)

где: 1=5 н-8 и-0,5544 (Д>0 положительная анизотропия, Д<0 - отрицательная анизотропия), Р= (Ь1к1+Ьг11+кг1г)/(Ьг+кг+1511)1 _ ориентацнонный фактор.

В отличие от а-Т| в - литературе имеются ограниченные данные о м оно кристальных константах упругости для Р-Н, полученные из измерений упругой анизотропии текстурированных поликристаллов. Мы использовали в расчетах константы упругости для сплава ТСб: 311=1,352 10'2 ГПа*1; 31г=-0,341 10"2 ГПа*1; Б44=2,602 10'2 ГПа*1; .1 =0,393 10'2 ГПа1.

На рис. 3 приведены результаты расчета анизотропии модулей упругости для а- и Р-фаз в трех ортогональных направлениях листов сплава ВТ23 с призматической текстурой {11 20}<10 10> а-фазы и текстурой {100)<110> +{112}<110> р-фазы.

нн нп ПН

Рис. 3. Анизотропия модуля Юнга текстурированных листов сплава ВТ23.

Количество р-фазы в сплаве оценено в 27%. Расчеты выполнены на основании следующих соотношений:

Еспл.м"^""*""^ E(Г(™■',H, Та + Е 1Г1""-'т) ч (5)

£ин<1111,пн>^_ ДЕ^и^р) Р(1адс(()),,н(и1,'в"Уп

где: ^ - количество а-фазы в сплаве; ^=1- - величина модуля Юнга

для направления <Ьк1>; Р^ш)""*"^^ — полюсная плотность рефлекса (Ьк1) на ОПФ для НН (НП,ПН) соответственно; п — число рефлексов на ОПФ,

Результаты, приведенные на рис. 3. показывают, что в титановых листовых полуфабрикатах из а-сплавов с призматической текстурой и расположением базисных полюсов в поперечном направлении можно достичь величины модуля Юнга в поперечном направлении —130 ГПа. В двухфазных сплавах с аналогичной текстурой величина модуля Юнга в поперечном направлении существенно ниже и эта величина в основном определяется количеством р-фазы в сплаве. Для сплава ВТ23, содержащего 27% Р-фазы величина модуля Юнга в поперечном направлении не превышает 120 ГПа.

Глава 4. Исследование формирования фазового состава и текстуры промышленных сплавов титана при различных видах технологического воздействия

В этой главе приведены результаты исследования формирования текстуры при холодной и горячей прокатке а-с плавов титана ВТ1-0 и ПТЗВкт, изучена неоднородность текстуры по сечению листов сплавов ВТ 1-0, ОТ4 н ВТ23.

Исследовали особенности текстурообразования при холодной прямой и перекрестной прокатке горячекатанных 5 мм листов сплава ПТЗВкт (рис. 4). Прямая прокатка приводит к формированию текстуры базисного типа, однако, после прокатки с суммарной степенью деформации 30% наблюдается заметный компонент призматической текстуры (И 20). В отличие от прямой прокатки, перекрестная прокатка дает текстуру базисного типа уже при деформации »15% и дальнейшая деформация приводит к почти полному исчезновению призматических компонентов текстуры. Более высокая эффективность поперечной прокатки обусловлена тем, что текстура горячей прокатки (11 20)[1 100] устойчива при прямой холодной прокатке, т.к. она благоприятно ориентирована для плоской деформации призматическим скольжением, в результате чего происходят повороты решетки относительно ПН// [0001] и призматическая текстура устойчива до больших степеней деформации.

80---

70---

60---

•а

50---

¿ё «■— 30---

20---

10 --

0-1--.-----1------——.

0 10 20 30 40 50

£,%

Рис. 4. Зависимость фракции базисной текстуры от обжатия по толщине при холодной прокатке а-сплавов титана.

При изменении направления прокатки на 90° исходная текстура по отношению к новому направлению прокатки преобразуется в (П 20){0001], для которой деформация не может осуществляться призматическим скольжением, но которая благоприятна для {10 12}<10 11> двойни кования, приводящего к переориентации в близкие к базисным компоненты текстуры.

Исследования распределения текстуры по сечению холоднокатаных листов показали, что базисная текстура однородна по сечению и только в тонком поверхностном слое (<0,1Т) интенсивность базисной текстуры несколько выше, чем в остальных сечениях. Горячая прокатка приводит к формированию призматической текстуры превращения, которая характеризуется существенно большей неоднородностью. Исследования распределения текстуры по сечению горячекатаных плит сплава ВТ 1-0 показали, что максимальная интенсивность призматической текстуры наблюдалась в среднем сечении плиты толщиной 20 мм и в слое, удаленном от поверхности на -Т/4 для плиты толщиной 30 мм.

Существенно большей неоднородностью по толщине характеризуются листы двухфазных титановых сплавов. На рис. 5 представлено распределение различных компонентов текстуры а-фазы по сечению листа сплава ВТ23 толщиной 1,9 мм, указаны также предположительные механизмы формирования каждого из компонентов.

4-i

о* 3-|

о

g 2Н

1-

0-

ihohl) ТС

{1122} • Тпр из {112} р-фэзы {1124}-Тприа{111>р-фазы

■ (1120)01ip из{001}р-фазы

—1—

0,0

0,1 0,2 о!з 0.4 Расстояние от поверхности (д1/Т)

Рис, 5. Распределение по толщине листа мм из сплава ВТ23 различных компонентов текстуры в а- фазе: ГС — текстура сдвига; Тпр — текстура превращения

Таким образом, листовые полуфабрикаты а-с плавов характеризуются однородной по толщине текстурой, при этом холодная прокатка приводит к базисной текстуре, а горячая (в области существования (5-фазы) - к призматической текстуре. Двухфазные сплавы характеризуются неоднородной текстурой по толщине текстурой, которая определяется влиянием напряженно-деформированного состояния в очаге деформации на реализацию ориентационных соотношений для различных вариантов р—х* превращения.

Глава 5. Анализ влияния химического состава и текстуры на анизотропию механических свойств и конструкционную прочность изделий из промышленных сплавов титана

В этой части работы приведены результаты исследований формирования структуры и свойств в промышленных полуфабрикатах и изделиях из сплавов титана. Развиты количественные методы расчета параметров анизотропии для текстурированных материалов.

Анализ влияния анизотропии материала на его способность к глубокой вытяжке показал, что потенциальным местом разрушения является переходная зона между дном и стенкой штамповки. Поэтому повышение способности к глубокой вытяжке связано с упрочнением места разрушения, что достигается увеличением пути нагружения для плоской деформации за счет уменьшения

—I

0,5

пути нагружения при чистом сдвиге. Это достигается формированием базисной текстуры в ГП металлах и {111}<1гто/> текстуры в металлах с кубической решеткой.

Исследования текстуры различных зон листовой штамповки из сплавов ПТЗВ и ПТЗВкт показали, что существенные изменения текстуры происходят только в зоне, соответствующей месту перехода от фланца к стенке штамповки (рис. б). В удаленных от фланца зонах и в донной части штамповки текстура почти не отличается от исходной. Различия в текстурах листовой штамповки нз сплавов ПТЗВ и ПТЗВкт незначительны.

различных зонах штамповки.

Таким образом, в листах с базисной текстурой реализуется такой механизм деформации при глубокой вытяжке, когда деформация происходит на выходе из матрицы (в верхней части стенки штамповки), что эквивалентно переходу от нестационарной вытяжки, соответствующей листовой штамповке, к стационарной вытяжке, когда предельная степень вытяжки определяется величиной коэффициента деформационного упрочнения, п. Вклад текстуры в величину коэффициента вытяжки оценивают с помощью коэффициента нормальной анизотропии или коэффициента Ланкфорда: И.= <3ех Шх, где €х и £х деформации в плоскости листа и по его толщине соответственно. Максимальная величина коэффициента Ланкфорда соответствует базисной текстуре ГП ос-фазы и {111}<цу\у> текстуре ОЦК (З-фазы. Эта текстура также приводит к изотропии напряжений течения в плоскости листа, следствием чего являются низкие значения ¿г и уменьшение фестонистости.

В работе поставлена задача разработки эффективного способа оценки штампуемости текстурированных листов на основе экспериментальных результатов исследования текстуры материала. На основании критерия Хилла для анизотропных материалов величину К можно определить из отношения пределов текучести на сжатие листа по толщине (а3) и растяжения в плоскости листа (а|):

<тз/СТ)=[(11+1)/2]ш (б)

Отношение сг/о| может быть вычислено с помощью усреднения обратных факторов Шмида или факторов Тейлора из обратной полюсной фигуры дня нормали к плоскости прокатки.

Оз/О.-Цфш Р,ц(1>)/ Ц Рш<3>) (7)

где: Фш - факторы Шмида; Р^к/" и Рьи0' соответственно полюсные плотности для ОПФ для направления в плоскости листа и нормали к плоскости листа.

При оценке штампуемости листов обычно используют среднее значение коэффициента Ланкфорда (111р.=(Ко+2Я«+11м)/4), Дня нахождения величины К^. необходимо найти среднее значение фактора Шмида или Тейлора для ориентация, перпендикулярных полюсу (Ьк1) на ОПФ для нормали к плоскости листа: а1/аср=ЦФьи41- Ркист УДФьм Ршр)) (8)

Тогда, подставив (8) в (6) и заменив Я на и «1 на ст^ получим:

Таким образом, из текстурных данных можно рассчитать коэффициент Ланкфорда и оценить способность титанового листа к глубокой вытяжке. Однако для титановых сплавов связь текстуры с технологичностью при глубокой вытяжке не является однозначной. В ряде случаев листы с базисной текстурой обладают пониженной пластичностью. Это связано с тем, что титан обладает более низким сопротивлением распространению трещины вдоль нормали к базисной плоскости из-за дефицита легких систем скольжения. Кроме того, дня листов с выраженной базисной текстурой деформация при штамповке приводит к ослаблению базисного компонента, что сопровождается уменьшением сопротивления деформации в толщи ином направлении. Этот эффект приводит одновременно к снижению коэффициента Ланкфорда и коэффициента деформационного упрочнения. В конечном счете, влияние текстуры на штампуемость листов из титановых сплавов определяется совокупностью факторов, включающих геометрию штамповки, а также доминирующий механизм пластической деформации и запас пластичности конкретного сплава.

Следует подчеркнуть, что вычисление факторов Шмида, входящих в соотношения (7) и (8), представляет более сложную задачу для а-фазы с ГП решеткой по сравнению с р-фазой, имеющей ОЦК решетку. Для металлов с кубической решеткой, анизотропия прочностных свойств с достаточной степенью точности может быть представлена системами скольжения с одинаковыми значениями критических приведенных напряжений сдвига (т,„мс). В отличие от этого для ГП металлов обеспечение объемной деформации требует активизации нескольких систем скольжения и двойникования, которые имеют различные величины т^щс, величина которых меняется не только для разных сплавов, но также и для одного и того же сплава при небольших вариациях состава.

Таким образом, вариациями состава можно изменять величину анизотропии, изменяя соотношения между т«,,^ для систем сдвига. Это обстоятельство не менее важно и для бестекстурного материала, поскольку разница напряжений течения для зерен разных ориентировок определяет несовместность деформации этих зерен и соответственно все пластические характеристики. Поэтому при оптимизации состава сплава необходимо учитывать фактор анизотропии, что требует использования соответствующей расчетно-экспериментальной методики. Эта методика включает проведение механических испытаний на текстурированном материале и вычисление относительных

значений ткпис с учетом анизотропии прочностных свойств и количественных текстурных данных.

Анализ результатов испытания шаровых баллонов внутреннего давления, изготовленных из сварных полусфер из сплавов ПТЗВкт и ПТЗВ, полученных листовой штамповкой (рис.6), выполненных на РКК «Энергия», показал, что разрушение происходит в зоне основного металла, причем в области максимального изменения базисной текстуры исходного листа. Конструкционная прочность баллонов превышает прочность образцов-свидетелей на 38 и 16% соответственно. Этим значениям соответствуют значения коэффициентов Ланкфорда R=2,8 и R=l,7 соответственно для сплавов ПТЗВкт и ПТЗВ.

Эти результаты являются необычными с нескольких точек зрения. Во-первых, эффект текстурного упрочнения для сплава ПТЗВкт той же системы легирования, что и ПТЗВ и с аналогичной текстурой показал значительно больший эффект текстурного упрочнения. Во-вторых, текстура зоны разрушения исходной штамповки сплавов характеризуется текстурой базисного типа, но имеющую низкую интенсивность - полюсная плотность базиса ниже единицы, а близких к базису ориентировок менее двух. Для титановых сплавов других систем легирования, имеющих аналогичную текстуру, эффект текстурного упрочнения не превышает 10-15%, т.е ниже, чем для сплава ПТЗВ и тем более для ПТЗВкт.

Ранее было показано, что сплавы этой системы отличаются легкостью {1012} двойникования и высокими значениями т,™,; для базисного и <с+а> скольжения. Расчеты ориентационных факторов Тейлора (М=1/Ф) для текстурированого материала показали^ что полученные при испытании шаровых баллонов отношения прочности конструкции к прочности образца соответствуют следующим значениям отношений ткпкс для базисного скольжения (teu), < с+ а> скольжения (т< ;*), {1012} двойникования (т(]0 т2)) к т«^ для призматического скольжения (т^кд,): 1,7; 2,8;1,9; для ПТЗВ и 2,0; 2,8;13 для ПТЗВкт. Результаты расчетов представлены на рис.7 в виде зависимостей от угла с осью «с» факторов Тейлора (М) для сплавов ПТЗВ и ПТЗВкт.

Эти результаты показывают, что прочность этих сплавов на сжатие выше, чем на растяжение. Этот эффект особенно выражен для сплава ПТЗВкт, для которого предел текучести на сжатие для бестекстурного материала на -30% выше, чем на растяжение. Поэтому сплав ПТЗВкт является наиболее эффективным для использовании в качестве материала для сосудов внутреннего давления, разрушение которых осуществляется утонением стенки. Для сосудов

внешнего давления (батискафы, подводные корабли) сплав ПТЗВ является более предпочтительным. Другим важным результатом является тот факт, что в сплаве ПТЗВкг сопротивление деформации при растяжении вдоль осей «с» и «а» практически не отличается, что связано с легкостью {101 2} двойникования (рис. 7) и является уникальной особенностью этого сплава.

Это в сочетании с высоким коэффициентом Ланкфорда приводит к высокой технологичности этого сплава при обработке давлением, в том числе и при листовой штамповке. Из сплава близкого состава изготавливают подавляющее большинство титановых труб.

Угол С осью "с" (у), град.

Рис. 7. Зависимости от угла с осью «с» а-Т! ориентационных факторов Тейлора (М) для сплавов ПТЗВкг и ПТЗВ.

Исследования фазового состава, текстуры и остаточных напряжений в сварном соединении сплава ВТ20 показали, что в материале сварного шва по сравнению с основным материалом повышенное содержание Р-фазы и кислорода. Кроме того, в зоне шва присутствуют растягивающие остаточные макронапряжения (210 МПа) и базисная текстура основного материала изменяется на призматическую в результате фазового превращения при термическом цикле сварки. Необходимо отметить, что при выборе толщины конструктивного усиления сварного шва ориентируются на результаты сравнительных испытаний сварных образцов и

образцов из основного материала. Испытания сварных образцов позволяют учесть вклад изменений структуры, вызванных термическим воздействием сварки, однако одноосные испытания не отражают вклад текстурного - фактора для сварных конструкций, работающих в условиях сложнонапряженного состояния, в частности эффект текстурного разупрочнения материала шва при изменении текстуры от базисной к призматической, что обнаружено в нашем случае для сплава ВТ20. Развитый в работе подход к оценке анизотропии прочностных свойств может быть использован для оценки дополнительного усиления шва для компенсации текстурного фактора.

Следует также указать, что сварные образцы не могут полностью смоделировал, формирование остаточных напряжений в сварной конструкции, поскольку величина этих напряжений во многом зависит от геометрического и масштабного факторов. Поэтому для ответственных крупногабаритных конструкций, для которых невозможно осуществить отжиг после сварки, необходимо контролировать величину остаточных напряжений н вводить еще один дополнительный коэффициент усиления, помимо текстурного, на основании испытания сварных образцов с фиксированным уровнем остаточных напряжений.

ОСНОВНЫЕ ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ:

1. Разработаны методы количественного фазового анализа текстуриро ванных двухфазных сплавов титана, первый из которых основан на усреднении интегральных интенсивностей рефлексов а- и Р-фаз, нормированных на величины теоретических интенсивностей соответствующих рефлексов, а второй на измерении параметров решетки а- и Р-фаз.

2. Разработан метод оценки анизотропии упругих характеристик двухфазных сплавов с использованием параметров анизотропии монокристаллов и результатов экспериментального определения текстуры и фазового состава.

3. Расчетным методом показано, что для однофазных а-сплавов с призматической текстурой листа и расположением полюсов базиса в поперечном направлении можно получить в этом направлении листа модуль Юнга более 130 ГПа. Для листов с аналогичной текстурой из двухфазных сплавов, содержащих 25-30% р-фазы, эта величина снижается до 120 ГПа.

4. Разработан метод определения параметров анизотропии текстурированных поли кристаллических сплавов титана, основанный на экспериментальном определении анизотропии прочностных свойств, текстуры и относительных

значений критических напряжений сдвига для действующих систем скольжения и двойникования.

5. Развитый расчетно-экспериментальный метод позволил установить, что для сплавов системы TÍ-AI-V снижение содержания ванадия в сплаве ПТЗВкт по сравнению с ПТЗВ с 2 до 1,6 мас.% и алюминия с 4.2 до 3,4 мас.% приводит к повышению эффекта текстурного упрочнения при аналогичной слабовыраженной базисной текстуре от 16 до 38%, что связано со снижением критических напряжений сдвига для {10 12} двойникования и повышением этих напряжений для базисного скольжения.

6. Исследования распределения текстуры для полусферической листовой штамповки из сплавов ПТЗВ н ПТЗВкт показали, что существенные изменения текстуры происходят только в зоне, соответствующей месту перехода от фланца к стенке штамповки, при этом различия в текстурах листовой штамповки из сплавов ПТЗВ и ПТЗВкт незначительны.

7. Листовые полуфабрикаты a-сплавов характеризуются однородной по толщине текстурой, при этом холодная прокатка приводит к базисной текстуре, а горячая (в области существования ß-фазы) — к призматической текстуре. Двухфазные сплавы характеризуются неоднородной текстурой по толщине текстурой, которая определяется влиянием напряженно-деформированного состояния в очаге деформации на реализацию ориентационных соотношений для различных вариантов р—>а превращения.

8. На основе исследования фазового состава, текстуры и остаточных напряжений в сварном соединения из сплава ВТ20 предложен метод определения несущей способности сварного шва с учетом изменения текстуры в результате воздействия термического цикла сварки.

Основные результаты диссертации отражены в следующих работах:

1. СЛ. Бецофен, A.A.Ильин, А Д. Плотников, A.A. Таранишин Текстура и конструкционная прочность сферических сосудов давления из сплавов титана. Авиационная промышленность, 2006, №4,с. 26-32.

2. Герман А.Н., Таранишин A.A., Костыкова О.С. Текстуры прокатки листов из a-сплавов титана. Научные труды МАТИ им. К.Э. Циолковского..-М.: ИЦ «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2004, б(78)с.23-28

3. И.В. Левин, С.Я. Бецофен, A.A. Таранишин, A.A. Ашмарин. Формирование структурного состояния в поковках из сплава ВТ22 при деформации

и термической обработке. «Ti-2005 в СНГ», РИО ИМФ им. Г.В.Курдюмова HAH Украины, 2005, с. 101-104.

4. Бецофен СЛ., Таранишин A.A., Панин П.В.Количественный фазовый анализ тексту рированных титановых сплавов. Труды 3 Международной конференции «Тнтан-2006 в СНГ» с.287-291.

5. Ашмарин A.A., Зиновьев М.А., Таранишин A.A. Влияние температуры деформации на структуру и характеристики УЗК поковок из сплава ВТб, «XXXI Гагаринские чтения», 2005., с.5.

6. Бецофен СЛ., Мамонов АЛ1., Таранишин А.А Ректгеноструктурное исследование сварного соединения из сплава ВТ20. НМТ-2006, т.1, с. 72-73.

7. Бецофен СЛ., Таранишин A.A., Зиновьев М.АЧ Шафоросгов А.А.Текстура и технологичность при листовой штамповке сплавов на основе магния и титана. Сб. «Научные труды МАТИ». раздел «А. Материаловедение и технология материалов» », 2006, №11(83), с.34-40.

Подписано в печать21.11.2006г. Объем -1 п.л.Тираж- 100 экз. Издательско-типографский центр МАТИ, Берниковская набережная, 14

Введение.

Глава 1. Состояние проблемы.

1.1. Текстуры сплавов титана.

1.2. Анизотропия физико-механических свойств сплавов титана.

1.3. Механизм деформации моно- и поликристаллов титановых сплавов

1.3.1 Механизмы пластической деформации монокристаллов.

1.3.2. Пластическая деформация поликристаллов.

1.3.3. Особенности деформационною поведения титановых сплавов со сверхмелким зерном. Сверхнластичность.

Актуальность работы. Процесс современной техники в значительной степени определяемся эффективностью использования новых и традиционных материалов, а также обеспечением надежных методов оценки и контроля прочности и долговечности критических элементов конструкций из этих материалов. Традиционные методы оценки кратковременной и длшельной прочности основаны на результатах испьпания образцов в условиях, имитирующих реальные условия работы конструкции по таким параметрам, как напряженное состояние, температура, ударное, статическое или знакопеременное нагружение. Однако для таких материалов, как текстурированные сплавы на основе титана испьпания образцов не могут гарантировать безопасные условия работы конструкции в силу следующих причин.

Для а- и (а+Р)- сплавов титана показано, что кристаллографическая анизотропия является ответственной как за повышение (до 30%), так и за снижение (до 20%) конструкционной прочности сферических сосудов внутреннего давления топливных систем космических аппаратов по сравнению с прочностью одноосных образцов - так называемый эффект текстурного упрочнения и разупрочнения. Особенно серьезной проблемой является текстурное разупрочнение, так как в этом случае расчетный уровень свойств, гарантированный испытаниями одноосных образцов, не реализуется в конструкции. Кроме того, кристаллографическая анизотропия приводит к несовместности деформации зерен разных ориентировок и поэтому оказывает существенное влияние на механические свойства и техноло1 ичность сплавов титана даже в бестекст) рном состоянии.

В этой связи исследования влияния химическою состава и структуры и на анизотропию механических свойств а- и (а+(5)- сплавов титана представляются актуальными.

Цель работы: На основе исследования формирования фазовою состава и структуры а- и (а+Р)- сплавов титана выявить количественные корреляции химического и фазовою состава и текстуры с анизотропией механических свойств промышленных полуфабрикатов и изделий из этих сплавов.

Для достижения постановленной цели необходимо решить следующие задачи:

1. Разработать эффективные методы количественною фазовою анализа и расчета анизотропии упругих и прочностных свойств текстурированных сплавов титана

2. Исследовать формирование фазовою состава и текстуры в промышленных полуфабрикатах сплавов титана при прокатке, экструзии и листовой штамповке.

3. Изучить неоднородность текстуры и фазового состава по толщине листов а- и (а+Р)- сплавов титана.

4. 11роанализировать влияние химического состава и тексту ры сплавов титана на анизотропию прочностных свойств и конструкционную прочность изделий из сплавов титана.

5. Исследовать формирование фазового состава, текстуры и остаточных напряжений в сварном соединении из сплава ВТ20 и разработать расчетный метод оценки конструктивного усиления зоны сварною шва с учетом текстуры.

Научная новизна работы:

1. Для текстурированных полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов разработан метод количественного фазовою анализа, основанный на измерении интенсивности рефлексов а и Р фаз и учете вклада текстуры с помощью вычисления теоретических значений интенсивностей каждою рефлекса обеих фаз.

2. Для текстурированных двухфазных сплавов с незначительным содержанием одной из фаз (псевдо-а и псевдо-р сплавы) разработан метод количественною фазовою анализа, основанный на измерении параметров решетки обеих фаз с использованием известных зависимостей величины параметров решетки от химического состава для каждой из фаз.

3. Развиты количественные методы оценки анизотропии упругих и прочностных свойств двухфазных сплавов с использованием параметров анизотропии монокристаллов, результатов экспериментальною определения текстуры и количественною фазовою анализа.

4. Установлено, что для сплавов системы 'П-А1-У снижение содержания ванадия в сплаве НГЗВкт по сравнению с ПТЗВ с 2 до 1,6 мас.% и алюминия с 4.2 до 3,4 мас.% приводит к повышению эффекта текстурною упрочнения при аналогичной текстуре ог 16 до 38%, что связано со снижением критических напряжений сдвига для {1012} двойникования и повышением этих напряжений для базисного скольжения.

Практическая значимость работы.

1. Развитые в работе меюды количественного фазовою анализа могут быть использованы для экспрессною определения фазового состава в заводских и исследовательских лабораториях.

2. Разработан меюд оценки параметров анизотропии для полуфабрикатов титановых сплавов с различным типом текстуры, который может быть использован для оптимизации химическою состава сплава с учетом условий нагружения конструкции.

3. Разработанный метод расчета анизотропии упругих свойств для двухфазных сплавов на основании количественных исследований текстуры и фазовою состава, позволяет оценить модуль Юнга в направлении нормали к листу и может быть использован при разработке технологии получения слоистых композитов.

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Разработаны методы количественного фазовою анализа тексгурированных двухфазных сплавов титана, первый из коюрых основан на усреднении интегральных итенсивностей рефлексов а- и Р-фаз, нормированных на величины теоретических интенсивностей соответствующих рефлексов, а вюрой на измерении параметров решетки а- и р-фаз.

2. Разработан метод оценки анизотропии упругих характеристик двухфазных сплавов с использованием параметров анизотропии монокристаллов и результатов экспериментального определения текстуры и фазовою соаава.

3. Расчетным методом показано, что для однофазных а-силавов с призматической текстурой листа и расположением полюсов базиса в поперечном направлении можно получить в этом направлении лис1а модуль Юша более 130 ГПа. Для листов с аналогичной тексгурой из двухфазных сплавов, содержащих 2530% Р-фазы, эта величина снижается до 120 ГПа.

4. Разработан метод определения параметров анизотропии текстурированных поликристаллических сплавов титана, основанный на экспериментальном определении анизотропии прочностных свойств, текстуры и относительных значений критических напряжений сдвига для действующих систем скольжения и двойникования.

5. Развитый расчетно-эксперимснтальный метод позволил установить, что для сплавов системы П-А1-У снижение содержания ванадия в сплаве НТЗВкт но сравнению с ИГЗВ с 2 до 1,6 мас.% и алюминия с 4.2 до 3,4 мас.% приводит к повышению эффекта текстурного упрочнения при аналог ичной слабовыраженной базисной текстуре от 16 до 38%, что связано со снижением критических напряжений сдвига для {1012} двойникования и повышением этих напряжений для базисного скольжения.

6. Исследования распределения текстуры для полусферической листовой штамповки из сплавов ПГЗВ и ПТЗВкт показали, что существенные изменения текстуры происходят только в зоне, соответствующей месту перехода от фланца к с1снкс ш1амповки, при этом различия в текстурах листовой штамповки из сплавов П ГЗВ и II ГЗВкт незначительны.

7. Листовые пол) фабрикаш а-сплавов характериз)ются однородной но толщине текстурой, при этом холодная прокатка приводит к базисной текстуре, а юрячая (в области существования р-фазы) - к призматической текстуре. Двухфазные сплавы характеризуются неоднородной текстурой по толщине текстурой, которая определяется влиянием напряженно-деформированною состояния в очате деформации на реализацию ориетгтационных соотношений для различных вариантов Р->а превращения.

8. На основе исследования фазового состава, текстуры и остаточных напряжений в сварном соединения из сплава ВТ20 предложен метод определения несущей способности сварною шва с учетом изменения текстуры в результате воздействия термического цикла сварки.

1. Ильин А.А. Механизм и кинетика фазовых и структурных превращений втшановых сплавах. М., Наука, 1994, с. 302.

2. Аношкин Н.Ф,.Брун М.Я, Шаханова, Г.В. Требования к бимодальной структуре с оптимальным комплексом механических свойств и режимы ее получения. Титан, 1998, №1(10), стр.35-34.

3. Jha S.K, Ravichandran K.S. Fatique Resistance in Beta-Titanium Alloys. JOM, 2000, March, pp. 30-35.

4. Suri S.,.Visv\anathan G.B, Neeraj Т., Hou D.-H.,.Mills M.J. Room temperature and mechanisms of slip transmission in oriented single-colony crystals of an a/p titanium alloy. Acta mater. Vol. 47, No. 3, pp. 1019-1034, 1999

5. Агеев H.B., Бабарэко A.A. Закономерности формирования текстуры при технологических обработках в сплавах с фазовыми переходами// ФММ, 1983, том 55, вып.1, 106-112.

6. Бабарэко А.А. Кристаллогеометрические особенности мартенсигных превращений в сплавах титана// ФММ, 1985, т.60, вын.2,571-577.

7. Бабарэко А. А. Криеталлохимические основы управления текстурообразованием в титановых сплавах // Изв. АН СССР, Металлы. 1989. № 2. С. 137-140.

8. Агеев Н.В., Бабарэко А.А., Рубина П.Б., Бецофен С.Я., Хорев А.И., Красножон А.И. Текстуры прокатки а-фазы сплава ВТ14 после дробной, прямой и перекрестной прокатки и последующей термической обработки// Изв.АН СССР, Металлы, 1975, N 1, 126-134.

9. Эгиз И.В., Бабарэко А.А. О механизме образования текстуры прокатки в псевдо-а-сплаве титана//Изв.АН СССР, Металлы, 1984, N 6, 170-177.

10. Бабарэко А.А., Эгиз И.В., Белова О.С., Добродеева Н.М. Особенности формирования базисной текстуры листов листов псевдо- а-сплава системы Ti-Al-V в различных условиях прокатки// ФММ, 1988, том 65, вып.5,940-947.

11. П.Бабарэко Л.Л., Эиз И.В., Бслона О.С., Добродеева Н.М. Исследование формирования текстуры псевдо- а-сплава системы Ti-Al-V в зависимости от условий деформирования// Изв.АН СССР, Металлы, 1988, N 3, 131-135.

12. Брюханов А. А., Гохман А. Р., Михайливский 10. Г., Цмоць В. М. Влияние пластической деформации на текстуру и свойства моно- и поли кристаллов силава1 IT-ЗВкт // ФММ. 1991. Т. 68, вып. 4. С. 118-123.

13. Адамеску Р.А., Бунин Л.А., Гребенкин С.В., Ефремов В.И., Скрябин Д.А., Шишмаков А.С. Влияние поперечной холодной прокатки на гексгуру титаново1 о сплава ПТЗВ// Изв.АН СССР, Металлы, 1984, N 1,62-64.

14. Брюханов А.А., Бунин JI.A., Совкова Т.С. Текстурообразование при прокатке в шгановом сплаве ПТЗВ// Изв.АН СССР, Металлы, 1988, N 3, 136-142.

15. Брюханов А.А., Гохман А.Р., Михайливский Ю.Г. Влияние пласшческой деформации на текстуру, свойсгва моно- и поликристаллов сплава ПТЗВкт// Изв.АН СССР, Металлы, 1991, N6, 118-123.

16. Hirosuke Inagaki Orientation distribution function analysis of the hot rolling textures in Ti-alloys//Mater.and Process, 1989, v.2, N2, 329.

17. Hirosuke Inagaki Hot rolling textures of Ti alloys// Mater, and Process, 1988, v.l, N5,248.

18. M.Holscher, D.Raabe, K.Lucke Rolling and recrystallization texture of bcc steels// Materials Technology, 1991, N12, pp.

19. W.Bleck, R.Grossterlinden, U.Lotter, C.-P.Relp Textures in steel sheets// Materials Technology, 1991, N12,pp.580-586.

20. Турчанинова Г. В., Адамеску Р. А., Шишмаков А. С., Литовский М. О. Рекристаллизация и текстурообразование в титановом сплаве ВТ 15 // Изв. АН СССР, Металлы. 1987. № 2. С. 93-96.

21. Крастилевский А.А., Самсонова М.В., Ландарь М.Г. Влияние легирования водородом на формирование текстуры при юрячей и холодной прокатке высокопрочных титановых сплавов. «НМ Г», МАТИ, 1997, с. 19.

22. Т.Л.Соколова, Б.К. Соколов, И.В.Гервасьева и др. Влияние водорода на текстуру и механизм деформации при холодной прокатке р-тшановот сплава. ФММ, 1999, том.88, №3, с.99-105.

23. Т.Л.Соколова, Б.К. Соколов, JI.I\ Владимиров, И.В.Гервасьева и др. О влиянии водорода на текстуры деформации и отжша в р-сплаве шшна ВТ35. ФММ, 2003, том.96, №6, с.78-83.

24. Jun-Yun Kang, Dong-Ik Kim, Kyu Hwan Oh, Hu-Chuk Lee. Orientation spread in deformed grains and its relevance to recrystallization texture development in IF steels. Mater. Sci. Forum Vols. 467-470 (2004) pp. 69-74.

25. Samet-Meziou A., Etter A.L., Baudin Т., Penelle R. Recovery and recrystallization study after low deformation amout by cold rolling in an IF-Ti steel// Mater. Sci. Forum Vols. 467-470 (2004) pp. 183-188.

26. A.Eisner, R.Kaspar, D. Ponge, S.van der Zwaag Recrystallization texture of cold rolled and annealed IF steel produced from ferritic rolled hot strip // Mater. Sci. Forum Vols. 467-470 (2004) pp. 257-262

27. H.Homma, Sh. Nakamura, N.Yoshinaga On {h,l,l }<l/h,l,2>, the recrystallization texture of heavily cold rolled BCC steel // Mater. Sci. Forum Vols. 467470 (2004) pp. 269-274.

28. L.Kestens, A.C.C. Reis, W.J.Kaluba, Y.Houbaert Grain refinement and texture change in IF-steels after severe rolling and ultra-short annealing.// Mater. Sci. Forum Vols. 467-470 (2004) pp. 287-292.

29. M.Z. Quadir, Y.Y. Tse, K.T. Lam, B.J. Duggan Rolling and rccrystallfcation texture of cold rolled IF steel: a study from low to high deformation // Mater. Sci. Forum Vols. 467-470 (2004) pp. 311-316.

30. N. Tsuji, N. Kamikavva, Y. Minamino Effect of strain on deformation microstructure and subsequent annealing behavior of IF steel heavily deformed by ARB process // Mater. Sci. Forum Vols. 467-470 (2004) pp. 341-346.

31. A.J. DeArdo Role of solutes in IF steels // Mater. Sci. Forum Vols. 467-470 (2004) p.240-248.

32. Regie H.and Lanteri S. Mechanism of Recrystallisation Texture Formation in IF-Steels Marerials Science Forum Vols. 273-275 (1998) pp. 447-452.

33. K. Tomimura, S. Takaki, S. Tanimoto, Y. Tokunaga Optimal Chemical Composition in Fc-Cr-Ni Alloys fo Ultra Grain Refining by reversion from Deformation Induced Martensite// ISIJ international,vol.31 (1991) №7, p. 721-727.

34. C.W. Sinclair, J.-D. Mithieux. Coupling recrystallization and texture to the mechanical properties of ferritic stainless steel sheet // Mater. Sci. Forum Vols. 467-470 (2004) pp. 317-322.

35. T.R.Biehler, M.G. Glavicic, S.L.Semiatin Using OIM to investigate the microstructureal evolution ofTi-6Al-4V. JOM,2002, Jan,pp. 31-36.

36. Kocks U.F. Los Alamos Polycrystal Plasticity Code, 1988, Los Alamos National Laboratory, LA-CC-88-6.

37. Брюханов А. А., Гохман A. P. Использование приближений Хилла при определении упруг их характеристик монокристаллов по результатам исследований текстурированных листов // Физика ме1аллов и металловедение. 1986. Т.64, вып. 3 С. 572-577.

38. Брюханов Л. А., Усов В. В. Анизотропия модуля Юшатекстурированных листов сплавов ТС6 и ВТ-15 и их ynpyi ие константы // Изв. АН СССР, Металлы. 1985. №6. С. 135-138.

39. Bo\\en A.W. The effect of testing directionality on the fatique and tensile properties of Ti-6A1-4V bar. "Titanium Sci.&Techn.", 1972, v.2pp.l271-1281/

40. Бсцофен С.Я., Бунин JI.A., Ильин A.A., Сухорукова Л.И. Влияние текстуры на анизотропию ударной вязкости сплавов титана. Изв. AIICCCP. Металлы, 1979, №4, с. 154-159

41. Колачев Б.А., Бецофен С.Я., Бунин Л.А., Володин В.А. Физико-механические свойства ле!ких конструкционных сплавов. М.: Мсталлур1ия, 1995,442 с.

42. Ф. Тостер, К. Андрее, Дж. Лютеринг, А. Гислер Влияние текстуры на механические свойства жаропрочною тигановою сплава IMI 834. Титан, 1998, №1(10).,с. 71-79.

43. Ильин А.А. Сплавы с эффектом запоминания формы (обзор) // Итош науки и техники. Металловедение и термическая обработка.-М.:ВИНИ1И.1991. Т.25.С. 3-59.

44. Хачин В.Н., Путин В.Г., Кондратьев В.В. Никелид титана: структура и свойства.- М.: Наука, 1992.-160 с.-12951. Сплавы с памятью формы /Ооцука К., Симидзу К. и др./ Ред. Фунакубо X.: Пер. с японск.- М.: Металлургия, 1990.- 224с.

45. Бецофен С.Я., Рохлин JIJI. Анизотропия механических свойств, текстура и механизм деформации прессованных прутков магниевого сплава ИМВ6// Цветные металлы. 1984, N2, с. 82-84.

46. Бецофен С.Я. Влияние текстуры и механизма деформации на анизотропию механических свойств и служебные характеристики сплавов титана и магния.// Гезисы докладов Всесоюзной научно-технической конф."Прикладная рентгенография металлов", Ленинград, 1986,

47. Бецофен С.Я. Связь анизотропии предела текучести с механизмом деформации сплавов систем Mg-Y и Mg-AI-Zn. // Изв. АН СССР. Металлы, 1987, N5, с. 180-185.

48. Betsofen S.Ya., Shamray V.F., Rubina П.В. Texture principles of yielding anisotropy alpha titanium alloys// Sixth World Conference on Titanium. Cannes, 1988, p.21.

49. Бецофен С.Я., Рубина Е.Б. О текучести текетурированных сплавов с ГПУ решеткой.// Изв. АН СССР. Металлы, 1989, N 6, с. 152-160.

50. Рубина Е.Б., Бецофен С.Я. Механизм пластической деформации титанового альфа-сплава титан-алюминий-ванадий.// Физика металлов и металловедение, 1990, N4, 191-198.

51. Бецофен С.Я., Рубина Е.Б. Текстурное упрочнение в титановых сплавах: влияние критических напряжений в разных системах скольжения и двойникования. Известия РАН, Металлы, 1994, N4, с. 114-121.

52. Серебряный В.Н., Кокнаев Р.Г. Связь кристаллографической текстуры с анизотропией предела текучести листов титановых сплавов.- Цветные металлы, 1984, № 2, С. 77-79.

53. Исаенкова М.Г., Перлович Ю.А. Кинетика и механизмы тскстурообразования в альфа-цирконии при прокатке.- ФММ, 1987, т. 64, вып. 1, с. 107-112.

54. Ka\\abata Т., Kanai Т., Izumi О. Positive temperature dependence of the yield stress in TiAl Ll0 type superlattice intennetallic compound single crystals at 293-1273 К //Acta metall. 1985, V.33. № 7, pp. 1355-1366.

55. Yamaguchi M. High temperature intermetallics with particular emphasis on TiAl // Material Science and Technology. 1992.V.8. №4. pp.299-307.

56. Kawabata Т., Abumiya Т., Kanai Т., I/umi O. Mechanical properties and dislocation structures of TiAl single crystals at 4,2-293 К //Acta metall. 1990, V.38. № 8, pp. 1381-1393.

57. Dimiduk D.M., Miracle D.B., Ward C.I I. Development of intermetallic materials for aerospace systems // Material Science and Technology. 1992.V.8. №4. pp.367-3375.

58. Предводителев A.A., Троицкий O.A. Дислокации и точечные дефекты в 1ексагонал1>ных металлах.- М.: Атомиздат, 1973.- 200 с.

59. Паниров И.И., Тихинский Г.Ф. Пластическая деформация бериллия.-М.: Атомиздат, 1973.- 304 с.

60. Р.Бернер, Г. Кронмюллер Пластическая деформация монокристаллов.-М.: Мир, 1969.-272с.

61. J.D. Kshelby 'I he Determination of the Elastic Field of Ellipsoidal Inclusion and Related Problems// Proc.Roy.Soc. (London) 1957. v.241A.p.376.

62. Вишняков Я.Д. Дефекты упаковки в кристаллической структуре.- М.: Атомиздат. 1973.-304 с.

63. Классен-Неклюдова М.В. Механическое двойникование кристаллов. -Изд. АН СССР, I960.- 261 с.

64. Kocks U.F., Westlake D.G. '1Ъе importance of twinning for the ductility of HCP polycrystals// Trans. AIME, 1967, v/239, N7,pp.1107-1109.

65. Старцев В.И. // Физика деформационною упрочнения монокристаллов.- Киев.: Наукова думка, 1973,- с.140-143.

66. Kronberg M.L.Atom movement and dislocation structures in som common cry stals // Acta Met.- 1961.- v.9. c.970.

67. Westlake D.C. Tw inning in Zirconium// Acta Met.-1961. v.9. pp.327-331.

68. Serre A., Bacon D.I,Pond R.C. // Acta Met.-1988.V.36.N 12.pp.3183-3205.

69. Mendelson S. // Zonal dislocation and twin lamellae in hep metals// Mater. Sci. and Eng.-1969.-V.4.N 4. pp.231 -242.

70. Yoo M.I I. // Met. Trans.-1981 .-v. 12A.-N З.рр.409-418.

71. Цвиккер У. Титан и ею сплавы.- М.: Металлургия, 1979.-512 с.

72. Sakai Т, Fine M.E.Failure of Schmid's law in Ti-Al alloys for prismatic slip// Scr.Met.-1974.-V.8.-N 5. pp.541-544.

73. Sakai Г, Fine M.E. Basal slip of Ti-Al single crystals // Scr.Met.-1974.-V.8.-N 5. pp.545-547.

74. Met7bower E.A. X-ray profile analysis of titanium alloys //Met.Trans.-1977.-v.8A. N 2.-pp.279-282.

75. Paton N.E, Backofen W.A. Plastic deformation of Ti at elavated temperatures//Met.Trans.- 1970.-V.1A.N 10. pp.2839-2847.

76. Cass T.R. Slip modes and dislocation substructure in titanium and titanium-aluminum single crystals // In : The Science, Technology and Application of Titanium. Pergamon Press. Ozford. London.- e.a.-1970. pp.459-477.

77. Williams I.C, Blackburn M.E. The identification of non-basal slip vector in titanium and titanium-aluminum alloys // Phys.Stat.Solid.-1968.- v.25.- N 1.- pp. kl-k3.

78. Kelly E.W, Hosford W.F.//Trans. TMS-AIME.-1968.- v.242.-pp.5-13.- 13288. Faton N.B., Williams J.C., Raucher G.R. 'I he deformation of alpha-phase titanium. Titanium Sci.& Techn., 1973, N.Y., v.2, pp. 1049-1070.

79. Бецофен С.Я., Бунин JI.A., Рубина П.Б., Попиков Н.В.- Исследование механизма деформации и анизотропии механических свойств сплава ВГ5-1.// В кни1 е Кристаллическая структура и свойства металлических сплавов-М.: Наука, 1978.-С. 176-185.

80. AieeB Н.В., Рубина П.Б., Ковалева В.Н. // Физика металлов и металловедение.- 1984.- №5 .-с. 180.

81. Агеев Н.В., Рубина Е.Б., Бабарэко A.A., Бецофен С.Я., Бунин Л.А. Характеристики пластической деформации и разрушения сплавов Ti-Al-Sn и Ti-A1-V при низких температурах // Физика металлов и металловедение.- 1979.-т.48.- вып.3.-с.594-601.

82. Бецофен С.Я., Рубина Н.Б. О текучести тексгурированных сплавов с ГПУ решеткой.// Изв. АН СССР. Металлы, 1989, N 6, с. 152-160.

83. Рубина Е.Б., Бецофен С.Я. Механизм пластической деформации титанового альфа-сплава титан-алюминий-ванадий.// Физика металлов и металловедение, 1990, N4, 191-198.

84. E.Kroner Acta Met. 1961. v.9.155-161.

85. Эшелби Дж. Континуальная теория дислокаций. -М.: ИЛ. 1963.-247 с.-13398. Wu П.М. Optimal experimental measurements of anisotropic failure tensors //J.Comp.Mater. 1972 V.6.N 4. pp.472-489.

86. Wu E.M., Stachurski Z. Evaluation of the normal stress interaction parameter in the tensor polynomial strength theory for anisotropic materials // J. Comp.Mater. 1984.V. 18.N4.pp.456-463.

87. В. Бэкофен. Процессы деформации. M., Металлуршя, 1977, 288 с.

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

89. Рыбин В.В. Большие пластические деформации разрушение металлов, Москва, Металлургия, 1986, с. 224.

90. Salishchev G.A., Galeyev R.M., Malysheva S.P., Myshlyaev М.М. Structure and density of submicrocrystalline titanium produced by severe plastic deformation. // NanoStructured Materials. 1999. Vol. 11. No. 3, pp. 407-414.

91. AieeB H.B., Бабарэко А.А., Бецофен С.Я. Описание текстуры методом обратных полюсных фигур// Изв.АН ССР, Металлы, 1974,N1,94-103.

92. Бородкина М.М., Куртасов С.Ф. Изучение текстуры методом обратных полюсных фигур. Обзор.// Завлаб. 1979,45, N9,830-835.

93. Серебряный В.Н. К методике построения обратных полюсных фигур// Заводская лаборатория, 1986, т.52, N5,40-42.

94. Бецофен С.Я., Таранишин А.А., Панин П.В.Количественный фазовый анализ текстурированных титановых сплавов. Труды 3 Международной конференции «Титан-2006 в СНГ» с.287-291.

95. Горелик С.С., Скаков Ю.А., Расторгуев JI.H. Рентгенографический и электронн-оптический анализ. 3-е изд., перераб. и доп. - М.: МИСИС, 1994. - 328 е.;

96. Руфанов Ю.Г., Шпортко АЛО. Экспрессный количественный фазовый анализ //Заводская лабораюрия, 2002, №3, с. 25-27;

97. Иваний B.C., Ивасишин О.М., Свиридснко П.В. Количественный фазовый анализ титановых сплавов //Заводская лаборатория, 1986, т.52, №4, с.47-50;

98. Брюханов A.A., Гохман А.Р. Количественный фазовый анализ деформированных (a+ß) сплавов титана с учетом текстуры из прямых полюсных фигур //Заводская лаборатория, 1985, №4, с. 47-48;

99. Pearson W.B. A Handbook of Lattice Spacings and Structures of Metals and Alloys. London: Pergamon Press, 1958. 1044 p.;

100. Гохман A.P., Михайливский Ю.Г. К исполЕ>зованию результатов рениеновских исследований в задачах upoiпозирования механических свойств сплавов системы Ti-Al-V. Тез докл. Всес.конф. «Прикладная рентгенография металлов», JI., 1990, с. 176.

101. Гохман А.Р., Дивинский C.B., Днеиренко В.Н. К вычислению интегральных характеристик текстуры кубических и гексагональных поликристаллов из прямых полюсных фигур. Металлофизика, 1992, т. 14, №3, с. 5763.

102. Гохман А.Р., Резник J1.H. Использование приближения Ройсса в задачах рентгеновской тензометрии. Зав.лаб. 1993, т.59, №2, с.58-61.

103. Захарченко И.Г., Брюханов A.A., Гохман А.Р., Михайливский Ю.Г. Ориентационная зависимость механических свойств текстурированпых листов сплава Ti-3Al- 1,5V. ФММ, 1993, т.76, выгт.1, с.164-169.

104. Герман А.Н., 'Гаранишин A.A., Костыкова О.С. Текстуры прокатки листов из а-сплавов титана. Научные труды МА'ГИ им. К.Э. Циолковского.-М.: ИЦ «МАТИ»-РГТУ им. К.Э. Циолковского, 2004,6(78)с.23-28

105. Бецофен С.Я., Ильин A.A., Плотников А.Д., Таранишин A.A. Текстура и конструкционная нрочносп, сферических сосудов давления из сплавов титана. Авиационная промышленное!ь, 2006, №4,с. 26-32.

106. Бецофен С.Я., Мамонов A.M., Таранишин А.А Ренпеноструктурное исследование сварного соединения из сплава В Г20. НМТ-2006, т.1, с. 72-73.