Cтраница 2
Зависимость концентрации водорода в зоне роста трещины при горяче - coneBoVr растрескивании сплавов Ti-AI от содержания алюминия. [16] |
Следует отметить, что большинство промышленных титановых сплавов по чувствительности к горячесолевому растрескиванию располагаются главным образом по содержанию в них алюминия, а другие легирующие элементы, видимо, имеют слабое влияние на этот процесс. Так, испытание отечественных псевдо-а-сплавов QT4 - 1, АТЗ, ОТ4, АТ6, ВТ20 и ( а ( 3) - сплавов ВТ14, и ВТ6 показало, что при содержании алюминия в сплаве до 3 % склонность к горпчесолевой коррозии сказывается только в понижении пластичности и сближении предела текучести с временным сопротивлением после длительного нагружения при температурах до 450 С под слоем соли. При более высоком содержании алюминия сплавы подвержены горячесолевому растрескиванию, при этом сильно понижается длительная прочность или пороговая нагрузка при заданной базе горячесолевого нагружения. [17]
Сплавы АТ-3 и АТ-6 разработаны в ИМЕТ им. Они относятся к группе так называемых псевдо-а-сплавов. [18]
Отечественные а - и псевдо-а-сплавы с содержанием алюминия до 3 0 % ( сплавы ОТ4 - 0, Ot4 - 1, ПТ-7М, АТЗ) практически не чувствительны к коррозионному растрескиванию. Следует отме-тить, что содержание в псевдо-а-сплавах других легирующих элементов может в некоторых случаях резко снизить отрицательное влияние алюминия даже при его высоком содержании. В то же время добавление в сплавы, содержащие более 4 % алюминия, элементов замещения, стабилизирующих а-фазу ( олово) или нейтральных упрочнителей ( цирконий) заметно увеличивает их склонность к коррозионному растрескиванию. [19]
Легирование водородом адекватно переводу сплава в класс более легированных / 3-стабилизаторами сплавов. Термоводородную обработку для повышения конструкционной прочности наиболее эффективно проводить в а - и псевдо-а-сплавах. Известно, что а-сплавы вообще не подвергаются стандартной упрочняющей обработке. [20]
Отличаются высокой технологичностью ( при содержании А1 3 %), высокой жаропрочностью ( А1 6 %), высокой термич. Низкоалюминиевые псевдо-а-сплавы предназначены в осн. Листовую штамповку деталей простой формы производят в холодном состоянии, при штамповке деталей сложной формы необходим подогрев до 500 С. [21]
Псевдо-а-сплавы сохраняют достоинства а - сплавов, но за счет наличия небольшого количества р-фазы имеют более высокую пластичность. Поэтому они хорошо обрабатываются давлением как в горячем, так и в холодном состоянии. Кроме алюминия псевдо-а-сплавы легируются небольшим количеством р-стабилизаторов. [22]
Из сплава ПТ7М изготовляют горяче - и холоднокатаные трубы. Сплавы поставляют в виде прутков сортового проката, поковок, труб, проволоки. Они предназначены для изготовления деталей, работающих в широком диапазоне температур: от криогенных до 500 С ( табл. 59, 61, 76), Псевдо-а-сплавы имеют преимущественно а-структуру и, вследствие дополнительного легирования р-стабили-заторами ( Мп, V, Nb, Mo) - I-5 % Р - фазы. Благодаря наличию ( 3-фазы они обладают хорошей технологической пластичностью при сохранении достоинств а-сплавов. Сплавы с большим содержанием алюминия при обработке давлением требуют подогрева до 600 - 800 С. На жаропрочность сплавов помимо алюминия благоприятно влияют цирконий и кремний. Цирконий способствует увеличению растворимости - стабилизаторов в а-фазе и повышает температуру рекристаллизации. [23]
Зависимость механических свойств титана от содержания примесей.| Диаграмма состояния системы Ti - Н. [24] |
Неоднозначно действие водорода на структуру и свойства титановых сплавов. Он образует с Tia твердый раствор внедрения малой концентрации. При понижении температуры она резко уменьшается ( до 0 002 % при 20 - 25 С), вследствие чего образуется вторичная j - фаза, представляющая собой гидрид титана ТШз - Частицы ТШ2 в виде тонких хрупких пластин располагаются по границам зерен Tia, а - и псевдо-а-сплавов, что резко снижает их ударную вязкость. Водородная хрупкость особенно опасна в сварных конструкциях из-за наличия в них напряжений. [25]
Характеристика титановых сплавов. [26] |
Технически чистый титан ВТ1 - О имеет микроструктуру глобулярного типа, представляющую собой зерна о-фазы полиэдрической неравновесной формы. Сплав ВТ5 содержит около 5 % AI как а-стабилизатора. Структура представляет собой зерна, расчлененные собранными в пачки крупными пластинами. Псевдо-а-сплав АтЗ содержит около 3 % AI, до 1 % Cr, Fe, Si, 0 01 % В, имеет умеренно зернистую структуру с четко выраженными границами, состоящую из крупных пластин а-фазы. Сплав ПТ-ЗВ имеет структуру а - фазы мартенситного типа. Он отличается от сплава ВТ5 более мелким зерном и гетерогенизацией внутризеренной структуры. Сплав легирован до 5 % алюминием и около 2 % 0-стабили затором-ванадием. Термически упрочняемый высокопрочный сплав ВТ14 мартенситного класса имеет умеренно зернистую структуру пластинчатого типа, представляющую собой механическую смесь а - и ( 3-фаз. [27]
Термическая обработка титановых сплавов может очень сильно влиять на склонность к коррозионному растрескиванию, при этом изменяются и Kscc, и скорость распространения трещины. Наиболее благоприятная термическая обработка всех титановых сплавов, повышающая их стойкость к коррозионному растрескиванию-нагрев до температуры, близкой к ( a / J) - / 3-переходу, небольшая выдержка при этих температурах и быстрое охлаждение, при этом решающим фактором режима обработки является скорость охлаждения. Наоборот, длительные отжиги при средних и низких температурах и особенно с медленным охлаждением сильно увеличивают склонность сплавов к коррозионному растрескиванию. Сплавы а и псевдо-а-сплавы, если в них не более 6 % алюминия и нормированное содержание газовых примесей ( СЬ, N, Н2), ускоренным охлаждением от температур, близких к ( ск / 3) - - переходу, можно перевести в разряд практически не чувствительных к растрескиванию в гало-генидах. Термическая обработка ( а 3) сплавов, легированных 3-изо-морфными элементами, в меньшей степени влияет на их чувствительность к коррозионной среде, чем термообработка a - сплавов. Влияние термообработки на коррозионное растрескивание стабильных ( З - сплавов мало изучено, но при этом общие закономерности сохраняются. [28]
Mn, V, Nb, Mo и др. Сохраняя достоинства а-сплавов, они, благодаря наличию / 3-фазы, обладают высокой технологической пластичностью. Сплавы с большим содержанием алюминия при обработке давлением требуют подогрева до 600 - 800 С. На прочность этих сплавов помимо алюминия благоприятно влияют цирконий и кремний. Цирконий, неограниченно растворяясь в а-фазе, повышает температуру рекристаллизации. Кроме того, он способствует увеличению растворимости J3 - стабилизаторов в а-фазе, что вызывает рост прочности как при 20 С, так и при высоких температурах. В тех же условиях кремний повышает прочность в результате образования тонкодисперсных силицидов, трудно растворимых в а-фазе. Поэтому псевдо-а-сплавы с содержанием алюминия 7 - 8 %, легированные Zr, Si, Mo, Nb, V ( BT20), используют в изделиях, работающих при наиболее высоких ( среди титановых сплавов) температурах. [29]