Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Платный доступ или доступ для подписчиков

Влияние деформированного состояния после волочения и отжига на структуру, текстуру и свойства трубы из сплава титана ПТ-1М

Ю. Н. Логинов, Ф. В. Водолазский, А. А. Посохин, С. И. Котосов, А. Г. Илларионов

Аннотация


Исследованы бесшовные трубы Æ10 ´ 2,0 мм из титанового a-сплава ПТ-1М после волочения и отжига. Проведен структурный анализ методами оптической металлографии, растровой электронной микроскопии, рентгеноструктурного фазового анализа, микроиндентирования. Выполнены механические испытания на растяжение. Осуществлено математическое моделирование процесса волочения трубы. Установлено, что волочение приводит к неоднородному распределению деформации по толщине стенки трубы и увеличению твердости вблизи внутренней стенки. Рекристаллизационный отжиг при 640 °C, 1 ч обеспечивает образование мелкозернистой структуры (средний размер зерна 19,0 ± 1,3 мкм) и двухкомпонентной аксиальной текстуры, что способствует выравниванию механических свойств. Показано соответствие свойств отожженных труб требованиям технических условий (σв = 427 МПа, σ0,2 = 292 МПа, δ = 33 %). Результаты исследования имеют практическое значение для оптимизации технологических процессов производства титановых труб в авиационной, энергетической и других отраслях промышленности.


Ключевые слова


титановый сплав ПТ-1М; волочение труб; текстура; рекристаллизационный отжиг; механические свойства; математическое моделирование

Полный текст:

PDF

Литература


Логинов Ю. Н., Котов В. В. Проявления анизотропии в процессах деформации альфа-сплавов титана. Екатеринбург: УрФУ, 2009. 189 с.

Gruber J. A., Brown S. A., Lucadamo G. A. Generalized Kearns texture factors and orientation texture measurement // J. Nucl. Mater. 2011. V. 408, Is. 2. P. 176 – 182. DOI: 10.1016/ j.jnucmat.2010.11.031

Бецофен С. Я., Ильин А. А., Плихунов В. В. и др. Текстура и анизотропия механических свойств титановых сплавов, обусловленные механизмом пластической деформации // Металлы. 2007. № 5. С. 51 – 59.

Dong W., Yuying Ch., Heng Y. et al. An insight into texture evolution and tailoring during multi-pass cold pilgering of high-strength titanium alloy tubular materials // J. Alloys Compd. 2024. V. 997. Art. 174835. DOI: 10.1016/ j.jallcom.2024.174835

Тетюхин В. В., Смирнов В. Г., Крашенинников Д. А. Современные технологии и новые решения в производстве труб и полых штамповок из сплавов титана // Технология легких сплавов. 2007. № 4. С. 96 – 105.

Орыщенко А. С., Леонов В. П., Счастливая И. А., Иголкина Т. Н. Титановые сплавы в атомной энергетике // Титан. 2014. № 3(45). С. 20 – 30.

Salishchev G. A., Galeev R. M., Malysheva S. P. et al. Formation of submicrocrystalline structure in titanium and titanium alloys and their mechanical properties // Met. Sci. Heat Treat. 2006. V. 48, Is. 1 – 2. P. 63 – 69.

Илларионов А. Г., Попов А. А. Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов. Екатеринбург: УрФУ, 2014. 136 с.

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

Логинов Ю. Н., Шалаева М. С., Овчинников А. С. Исследование соотношения деформаций при волочении толстостенных и тонкостенных медных труб // Производство проката. 2011. № 7. С. 31 – 35.

Wensha Zh. The effect of crystallographic orientation on globularization and texture evolution during the annealing of a near  titanium alloy tube // Mater. Today Commun. 2024. V. 39. Art. 109080. DOI: 10.1016/j.mtcomm.2024.109080

Zhenni L., Pengfei G., Xianxian W. et al. Analysis of anisotropy mechanism in the mechanical property of titanium alloy tube formed through hot flow forming // J. Mater. Sci. Technol. 2021. V. 86. P. 77 – 90. DOI: 10.1016/j.jmst.2021.01.038

Loginov Yu. N., Illarionov A. G., Vodolazskiy F. V. et al. Initial stage of titanium alloy tube billet extrusion: simulation and experiment // Metallurgist. 2024. V. 68, Is. 7. P. 992 – 1000.

Pumpyanskiy D. A., Illarionov A. G., Vodolazskiy F. V. et al. Material science aspects of titanium tube production. Part 2. Production of cold-rolled tubes // Metallurgist. 2024. V. 67, Is. 9 – 10. P. 1482 – 1493. DOI: 10.1007/s11015-024-01641-5

Шевакин Ю. Ф., Коликов А. П., Райков Ю. Н. Производство труб. М.: Интермет Инжиниринг, 2005. 568 с.

Adamson R. B. ASTM Manuals. Zirconium Production and Technology: The Kroll Medal Papers 1975-2010. ASTM International, 2010. 528 p. DOI: 10.1520/RPS2-EB

Yang Q., Hui S., Ye W. et al. Effect of ‘Q’ ratio on texture evolution of Ti-3Al-2.5V alloy tube during rolling // Materials. 2022. V. 15, Is. 3. Art. 817. DOI: 10.3390/ma15030817

Runčevski T., Brown C. M. The Rietveld refinement method: half of a century anniversary // Cryst. Growth Des. 2021. V. 21. P. 4821 – 4822.

Третьяков А. В., Зюзин В. И. Механические свойства металлов и сплавов при обработке давлением. М.: Металлургия, 1973. 224 с.

Колачев Б. А., Елагин В. И., Ливанов В. А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. Учебник для вузов: 3-е изд. перераб. и доп. М.: МИСИС, 1999. 416 с.

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

Горелик С. С., Скаков Ю. А., Растогруев Л. Н. Рентгенографический и электронно-оптический анализ. Учеб. пособие для вузов: 4-е изд. доп. и перераб. М.: МИСИС, 2002. 360 с.

Полухин П. И., Горелик С. С., Воронцов В. К. Физические основы пластической деформации. М.: Металлургия, 1982. 584 с.

Уманский Я. С., Скаков Ю. А., Иванов А. Н., Расторгуев Л. Н. Кристаллография, рентгенография и электронная микроскопия. М.: Металлургия, 1982. 632 с.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2026.1.49-58

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2026