Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Влияние скорости охлаждения от температур β-области на структуру сплавов системы Ti - Cr

М. Ю. Коллеров, М. Б. Афонина, Г. Т. Зайнетдинова

Аннотация


Исследовано влияние содержания хрома (от 2 до 20 %) и скорости охлаждения в различных средах от температур β-области на фазовый состав, структуру и твердость сплавов системы Ti - Cr. Определены температуры начала фазовых превращений и твердость сплавов по Роквеллу. Проведены металлографический, фазовый и рентгеноструктурный анализы. Показано, что с увеличением концентрации легирующего элемента снижаются критические скорости охлаждения, при которых происходит смена механизма распада высокотемпературной β-фазы c мартенситного на смешанный, включающий элементы бездиффузионного и диффузионного превращений, и преимущественно диффузионный, формирующий равновесное состояние сплава. Результаты исследования обобщены в виде диаграммы "фазовый состав - химический состав - скорость охлаждения" сплавов системы Ti - Cr.

Ключевые слова


титановые сплавы; фазовый состав; структура; скорость охлаждения; мартенсит; анизотермическое превращение

Полный текст:

PDF

Литература


Zwicker U. Titan und Titanlegierungen. Springer-Verlag, 2013. 717 s.

Илларионов А. Г., Попов А. А. Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов. Екатеринбург: Изд-во Уральского Университета, 2014. 137 с.

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

Борисова Е. А., Бочвар Г. А., Колачев Б. А. и др. Металлография титановых сплавов / Под ред. С. Г. Глазунова и Б. А. Колачева М.: Металлургия, 1980. 464 с.

Ahmed T., Rack H. J. Phase transformations during cooling in α + β titanium alloys // Materials Science and Engineering A. 1998. V. 243(1 - 2). P. 206 - 211.

Лясоцкая В. С., Колачев Б. А., Каленова М. В. Фазовые превращения в титановых сплавах при непрерывном охлаждении // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 1986. № 3. С. 74 - 77.

Kolachev B. A., Lyasotskaya V. S. Correlation between diagrams of isothermal and anisothermal transformations and phase composition diagram of hardened titanium alloys // Metal Science and Heat Treatment. 2003. V. 45, No. 3 - 4. P. 119 - 126.

Illarionov A. G., Popov A. A., Leder M. O. et al. Formation of structure, phase composition and properties in a two-phase titanium alloy upon variation of the temperature and rate parameters of heat treatment // Metal Science and Heat Treatment. 2015. V. 56, No. 9 - 10. P. 499 - 504.

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

Il'in A. A., Skvortsova S. V., Mamonov A. M., Kollerov M. Yu. Effect of hydrogen on phase and structural transformations in titanium alloys of different classes // Materials Science. 2006. V. 42, Is. 3. P. 316 - 322.

Ильин А. А., Коллеров М. Ю., Скворцова С. В., Самсонова М. Б. Влияние скорости охлаждения на формирование фазового состава и структуры сплавов системы Ti-β-стабилизатор при атермических превращениях // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 2002. № 3. С. 31 - 37.

Колачев Б. А., Лясоцкая В. С. Метастабильная диаграмма фазового состава сплава системы титан-хром // Известия ВУЗов. Цветная металлургия. 1966. № 2. С. 123 - 128.

Skvortsova S. V., Il'in A. A., Zasypkin V. V. et al. Hydrogen-induced phase and structural transformations in titanium alloys with β-eutectoid stabilizers // Russian Metallurgy (Metally). 2006. Is. 3. P. 232 - 238.

Hsu H. C., Wu S. C., Chiang T. Y., Ho W. F. Structure and grindability of dental Ti - Cr alloys // Journal of Alloys and Compounds. 2009. V. 476, Is. 1 - 2. P. 817 - 825.

Chen W., Cao S., Zhang J. Y. et al. New insights into omega-embrittlement in high misfit metastable beta-titanium alloys: Mechanically-driven omega-mediated amorphization // Materials & Design. 2021. V. 205. UNCP 109724.

He Y. D., Qu X. H., Huang B. Y., Liu Z. J. Microstructure and mechanical property of Laves phase TiCr2-based alloys // Transactions of nonferrous metals society of China. 1997. V. 7, Is. 2. P. 123 - 127.

Ding C., Liu C., Zhang L. et al. Microstructure and tensile properties of a cost-affordable and ultrahigh-strength metastable β titanium alloy with a composition of Ti - 6Al - 1Mo - 1Fe - 6.9Cr // Journal of Alloys and Compounds. 2022. V. 90125. UNCP 163476.

Skvorcova S. V., Afonina M. B., Zaynetdinova G. T., Anackaya A. Ya. Formation of a composite structure in Ti - Cr alloys using reversible hydrogen alloying // IOP Conference Series: Materials Science and Engineering. 2021. V. 1100. UNCP 012039.

Скворцова С. В., Зайнетдинова Г. Т., Гуртовая Г. В. и др. Закономерности изотермических фазовых превращений в псевдо β-титановом сплаве, легированном водородом // Титан. 2015. № 3. С. 34 - 38.

Федулов В. Н., Хорев А. И., Ильин А. А. и др. Влияние температуры нагрева и типа охлаждающей среды на скорость охлаждения и формирование фазового состава крупногабаритных заготовок из сплава ВТ23 различной толщины // Авиационная промышленность. 1988. № 8. С. 54 - 56.

Illarionov A. G., Popov A. A., Grib S. V., Elkina O. A. Special features of formation of omega-phase in titanium alloys due to hardening // Metal Science and Heat Treatment. 2011. V. 52, No. 9 - 10. P. 493 - 498.

Попов А. А. Теория превращений в твердом состоянии. Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. 168 с.

Katsuyoshi K., Ryuho I., Junko U. et al. Microstructural and mechanical properties of α-titanium sintered material via thermal decomposition of additive chromium oxide particles // Materials Science and Engineering A. 2019. V. 739. P. 491 - 498.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2022.7.38-45

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024