Титан №3 2021

Обложка 3-72.jpg

Материаловедение

 

ВЛИЯНИЕ ПРИМЕСЕЙ Fe, Ni, И Cr НА КОМПЛЕКС МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СПЛАВА ВТ18У

 

М.О. Ледер, ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», e-mail: moleder@vsmpo-avisma.ru

Е.Н. Кондрашов, ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», e-mail: kondrashov@vsmpo.ru

К.А. Русаков, ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», e-mail: rusakov_ka@vsmpo.ru

М.В. Костяева, ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», e-mail: kostyaeva_mv@it.ic.vsmpo.ru

А.А. Попов, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», e-mail: a.a.popov@urfu.ru

 

В работе проведено исследование влияния изменения химического состава на комплекс механических свойств сплава типа ВТ18У. Рассмотрены вариации основных легирующих элементов, а также примесей Fe, Ni и Cr. Впервые представлены интегральные характеристики механических свойств – комплексы механических свойств. Показано, что снижение содержания примесей Fe, Ni и Cr значительно влияет на жаропрочные характеристики сплава (деформации при ползучести и длительной прочности), а увеличение отношения Si/[Fe] приводит к росту вязкостных характеристик KCU и KCT.

 

Ключевые слова: титановые псевдо--сплавы, ВТ18у, механические свойства, примеси, быстрые диффузоры.

 

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОЗМОЖНОСТИ ЗАМЕНЫ ФАСОННОГО ЛИТЬЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ НА ТЕХНОЛОГИЮ 3D ПЕЧАТИ

 

В.П. Леонов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: VLeonov@crism.ru

Н.Ф. Молчанова, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: VLeonov@crism.ru

Е.В. Чудаков, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: VLeonov@crism.ru

М.В. Иксанов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: VLeonov@crism.ru

 

Технология прямого лазерного выращивания является перспективной для изготовления крупногабаритных заготовок сложной формы взамен заготовок, полученных традиционными методами производства, в частности литьём. Для определения правомочности этой замены необходимо проведение исследований на соответствие механических и служебных свойств металла, полученного прямым лазерным выращиванием, требованиям, предъявляемым к литому металлу. В работе представлены результаты предварительных исследований структуры и стандартных механических свойств металла выращенных заготовок из порошка сплава ТЛ5 и проведён их сравнительный анализ с литым металлом.

 

Ключевые слова: титановый сплав, прямое лазерное выращивание, литьё, порошковый материал, механические свойства, структура.

 

КЛАССИФИКАЦИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ОТНОСИТЕЛЬНО ЭКСПЛУАТАЦИОННОЙ НАДЕЖНОСТИ

 

С.В. Сериков, ООО «Сура ЛТД», e-mail: suraltd1992@gmail.com

 

Предложен метод классификации титановых сплавов относительно их эксплуатационной надежности. Вводиться новое понятие – геном металла, который содержит семь параметров (σb, σ02, δ5, μ, А*, έ, T). Их определение конкретизируется в статье. Приведены примеры работоспособности метода на титановых сплавах. Показана существенная зависимость эксплуатационной надежности сплавов от их химического состава, термической обработки и предварительной пластической деформации.

 

Ключевые слова: титановые сплавы, геном металла, коэффициент динамической вязкости, удельная работа разрушения, трещиностойкость деформации.

 

ВОЗМОЖНЫЙ ДИАПАЗОН ИЗМЕНЕНИЯ СВОЙСТВ ГОРЯЧЕКАТАНЫХ ПРУТКОВ ИЗ СПЛАВА ТИТАН – АЛЮМИНИЙ – НИОБИЙ

 

Ю.Н. Логинов, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина», e-mail: j.n.loginov@urfu.ru

Ф.В. Водолазский, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Д.Д. Тоюшева, ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

 

Выполнена статистическая обработка массива механических свойств прутков из сплава Ti6Al7Nb, прокатанных до различных диаметров в диапазоне 7–65 мм. Выполнены расчеты накопленных в течение прокатки величин коэффициента вытяжки, относительного обжатия. Весь массив данных разбит на диапазоны. Для каждого диапазона рассчитаны средние значения механических свойств и построены гистограммы их распределения по усредненным диаметрам. Проведен дисперсионный анализ. Показано, что показатель отношения предела текучести к временному сопротивлению по мере накопления пластической деформации имеет тенденцию к уменьшению.

 

Ключевые слова: титановые сплавы, горячая прокатка, механические свойства, статистическая обработка.

 

ОСОБЕННОСТИ РАЗЛИЧНЫХ СПОСОБОВ МОДИФИЦИРОВАНИЯ РУТЕНИЕМ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ КОРРОЗИОННОЙ СТОЙКОСТИ

 

В.П. Леонов, НИЦ «Курчатовский институт» - «ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: vleonov@crism.ru,

Е.В. Чудаков, НИЦ «Курчатовский институт» - «ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: vleonov@crism.ru,

Ю.Ю. Малинкина, НИЦ «Курчатовский институт» - «ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: vleonov@crism.ru.

 

Рассмотрены различные способы модифицирования рутением титановых сплавов систем Ti-Al-Zr +0,15% Ru, Ti-Al-V-Mo +0,15% Ru и аналогичных систем базовых составов.

На основании выполненного комплекса исследований проанализировано распределение рутения по структуре, его локальное содержание и как следствие выбраны наиболее подходящие способы защиты от коррозии.

 

Ключевые слова: модифицированные титановые сплавы, рутений, поковки, коррозионная стойкость, покрытия, микролегирование.

 

 

Технологии обработки

 

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ ВЫСОКОЛЕГИРОВАННЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ИЗОТЕРМИЧЕСКОЙ ШТАМПОВКЕ НА ВОЗДУХЕ

 

А.В. Скугорев, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», e-mail: omd@viam.ru

Д.В. Капитаненко, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», e-mail: omd@viam.ru

С.Ю. Шишков, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», e-mail: omd@viam.ru

Д.А. Мельникова, ФГУП «Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов», e-mail: omd@viam.ru

 

Рассмотрены особенности формирования структуры и механических свойств при изотермической штамповке и последующей термической обработке высоколегированных титановых сплавов ВТ22 и ВТ23. Определены оптимальные температурно-скоростные параметры изотермической деформации высоколегированных титановых сплавов с различным типом исходной структуры. Предложены технологические режимы изотермической деформации сплавов ВТ22 и ВТ23, обеспечивающие после упрочняющей термической обработки высокий комплекс механических свойств деформированных полуфабрикатов.

 

Ключевые слова: высоколегированные титановые сплавы, изотермическая штамповка, термомеханическая обработка, структура, механические свойства.

НИЗКОТЕМПЕРАТУРНОЕ ИОННОЕ АЗОТИРОВАНИЕ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6 В ТЛЕЮЩЕМ РАЗРЯДЕ И В НЕСАМОСТОЯТЕЛЬНОМ СИЛЬНОТОЧНОМ ДУГОВОМ РАЗРЯДЕ

 

А.Ф. Тагиров, ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет» (УГАТУ), ainurtagirov@mail.ru

Р.Д. Агзамов, ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет» (УГАТУ),  vipt127@yandex.ru

А.А. Николаев, ФГБОУ ВО «Уфимский государственный авиационный технический университет» (УГАТУ), nikolaev.aleksej95@gmail.com

 

Представлены результаты двух серий экспериментов по процессу низкотемпературного ионного азотирования титанового сплава ВТ6 в несамостоятельном сильноточном дуговом разряде и в тлеющем разряде. Приведены результаты рентгенофазового исследования, микротвёрдости по глубине модифицированного слоя, шероховатости,  остаточных напряжений в поверхностном слое образцов. Представлены результаты усталостных испытаний лопаток после низкотемпературного ионного азотирования.

 

Ключевые слова: титановый сплав, ионное азотирование, шероховатость, микротвердость, остаточные напряжения, усталостная прочность.

 

 

Применение. Качество. Рынок

 

КОМПОЗИЦИОННЫЕ МЕТАЛЛ – ПОЛИМЕРНЫЕ МАТЕРИАЛЫ С ЭФФЕКТОМ ЗАПОМИНАНИЯ ФОРМЫ И СВЕРХУПРУГОСТЬЮ ДЛЯ МЕДИЦИНСКИХ ИЗДЕЛИЙ

 

Д.Е. Гусев, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: gusev-home@mail.ru

Р.Е. Виноградов, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

М.Ю. Коллеров, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

Е.А. Лукина, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

А.А. Чернышова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»

 

Приведено сравнение термомеханических свойств различных композиционных материалов с полимерной матрицей (силиконовая резина, полиэтилен, углепластик), армированной проволокой из сплава на основе никелида титана. Сформулированы основные принципы выбора матрицы и армирующих элементов для обеспечения требуемых функциональных свойств (сверхупругости и эффекта запоминания формы) композитов. Показаны перспективы применения функциональных металл-полимерных композитов для изготовления ортопедических изделий.

 

Ключевые слова: никелид титана, композиционный материал, силиконовая резина, полиэтилен, углепластик, механические испытания, эффект запоминания формы, сверхупругость.