

Влияние легирования на протекание фазовых превращений при непрерывном нагреве закаленных модельных псевдо-альфа-сплавов титана
Аннотация
Изучены модельные сплавы на основе двойного сплава Ti – 10Al с добавками 1,2 % Mo, 1,3 % Nb, 3,2 % Sn, 4,3 % Zr. Определено влияние легирования на структуру, параметры решеток мартенсита, твердость по Роквеллу и контактный модуль упругости сплава в закаленном из b-области состоянии. Методом синхронного термического анализа установлена стадийность фазовых превращений (α′ → α + α2 + β, α2 → α, α + β → β) и развитие окисления в закаленных модельных сплавах при непрерывном нагреве до 1200 °C. Показано, что комплексное легирование сплава Ti – 10Al добавками Mo, Nb, Sn и Zr способствует: протеканию процессов распада α′-мартенсита при более высоких температурах; снижению температурного интервала α + β → β-превращения; сближению, вплоть до перекрытия, температурных интервалов α2 → α и α + β → β-превращений.
Ключевые слова
Литература
Ильин А. А., Колачёв Б. А., Полькин И. С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Справочник. М.: ВИЛС-МАТИ, 2009. 520 с.
Materials Properties Handbook. Titanium Alloys / Ed. by R. Boyer, G. Wesch, E. W. Collings. ASM International. The Materials Information Society, 1994. 1176 p.
Rosenberg H. W. Titanium alloying in theory and practice / In: The Science, Technology and Application of Titanium. Edited by R. I. Jaffee and N. E. Promisel. Pergamon Press, New York, 1970. P. 851 – 859.
Попов А. А., Попова Е. Н., Карабаналов М. С. и др. Процессы формирования a + a2-структуры в модельных псевдо-a-сплавах титана // ФММ. 2022. Т. 123, № 5. С. 541 – 546.
Попов А. А., Луговая К. И., Россина Н. Г., Жилякова М. А. Исследование механизма выделения a2-фазы в двухфазном сплаве системы титан – алюминий // МиТОМ. 2018. № 5(755). С. 31 – 34.
Попов А. А., Луговая К. И., Попова Е. Н. и др. Особенности формирования двухфазной (a + a2)-структуры в сплаве Ti – 17 ат.% Al // ФММ. 2020. Т. 121, № 8. С. 870 – 876.
Polmear I., St John D., Nie J.-F., Qian M. Light Alloys. Metallurgy of the Light Metals / 7-Titanium Alloys. Elsevier Ltd. 2017. P. 369 – 460. DOI: 10.1016/B978-0-08-099431-4.00007-5
Уэндландт У. Термические методы анализа. М.: Мир. 1978. 527 с.
Machio C., Mathabathe M. N., Bolokang A. S. A comparison of the microstructures, thermal and mechanical properties of pressed and sintered Ti – Cu, Ti – Ni and Ti – Cu – Ni alloys intended for dental applications // J. Alloys Compd. 2020. V. 848. Art. 156494.
Колачев Б. А., Егорова Ю. Б., Белова С. Б. О связи температуры a + b -> b-перехода промышленных титановых сплавов с их химическим составом // МиТОМ. 2008. № 8(638). С. 10 – 14.
Wang Q., Dong C., Liaw P. K. Structural stabilities of b-Ti alloys studied using a new Mo equivalent derived from [b/(a + b)] phase-boundary slopes // Metall. Mater. Trans. A. 2015. V. 46A. P. 3440 – 3447.
Neelakantan Suresh & Rivera-Diaz-del-Castillo, Pedro & Zwaag S. Prediction of the martensite start temperature for b titanium alloys as a function of composition. // Scr. Mater. 2009. V. 60. P. 611 – 614. DOI: 10.1016/j.scriptamat. 2008.12.034
Егорова Ю. Б., Давыденко Р. А., Мамонов И. М., Иванищев Г. В. Влияние легирующих элементов на температуру полиморфного и мартенситного превращений титана // Научно-технический вестник Поволжья. 2010. № 1. С. 60 – 65.
Davis R., Flower H. M., West D. R. F. Martensitic transformations in Ti – Mo alloys // J. Mater. Sci. 1979. V. 14(3). P. 712 – 722.
Гадеев Д. В., Илларионов А. Г., Демаков С. Л. Формирование структуры, фазового состава и свойств в жаропрочном титановом сплаве при закалке // МиТОМ. 2015. № 8(722). С. 17 – 22.
Miracle D. B., Senkov O. N. A critical review of high entropy alloys and related concepts // Acta Mater. 2017. V. 122. P. 448 – 511.
Федотов С. Г. Метастабильные фазы в сплавах титана, механизм и кинетика их образования // В сб.: Исследования металлов в жидком и твердом состояниях. М.: Наука, 1964. С. 207 – 240.
Julius C. Schuster, Martin Palm. Reassessment of the binary aluminum-titanium phase diagram // JPEDAV. 2006. V. 27. P. 255 – 277. DOI: 10.1361/154770306X109809
Цвиккер У. Титан и его сплавы. М.: Мир. 1979. 512 с.
Попов А. А., Попова Е. Н., Карабаналов М. С. и др. Влияние легирования и исходной обработки на процессы формирования структуры в закаленных сплавах Ti – 10 % Al // ФММ. 2021. Т. 122, № 12. С. 1317 – 1323.
Jenkins A. E. A further study of the oxidation of Ti and its alloys at high temperatures // J. Inst. Met. 1955/56. V. 84. P. 1 – 9.
Chuanxi H., Bingnan L. Effects of Nb and W on mechanical properties and oxidation resistance of high temperature titanium alloys / In: Titanium’92: Science and Technology, Proceedings of the Seventh World Titanium Conference, Warrendale, PA, TMS, 1992. P. 1891 – 1899.
Войтович Р. Ф., Макарова Р. В. Окалиностойкость Ti – Zr сплавов // Изв. АН СССР. ОТН. Сер. Металлургия и топливо. 1961. № 4. С. 95 – 104.
Лайнер Д. И., Слесарева Е. Н. Влияние олова на окисление титана // ФММ. 1961. Т. 12, № 3. С. 395 – 402.
Kitashima T., Yamabe-Mitarai Y., Iwasaki S., Kuroda S. Effects of Ga and Sn additions on the creep strength and oxidation resistance of near-a Ti alloys // Metall. Mat. Trans. A. 2016. V. 47. P. 6394 – 6403.
DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2024.9.28-35
© Издательский дом «Фолиум», 1998–2025