Стабильность - р-фаза
Cтраница 1
Стабильность р-фазы, зафиксированной закалкой, существенно зависит от содержания р-стабилизаторов. Если содержание легирующего элемента не превышает концентрации С4 ( рис. 62), то зафиксированная закалкой р-фаза распадается при длительном приложении напряжений и поэтому ее называют механически нестабильной. [1]
В интервале температур 400 - 650 С водород сильно повышает стабильность р-фазы. Так, например, при температуре 500 С ее распад в сплаве ВТ15 с 0 002 % Н2 начинается спустя 100 мин, а в сплавах с 0 03; 0 05 и 0 1 % Н2 спустя 5; 7 и 15 ч соответственно. Эффекты старения при низких температурах, к сожалению, так малы, что трудно судить о влиянии водорода на стабильность ( 3-фазы при температурах ниже 350 С. [2]
Для фиксации р-фазы при комнатной температуре в а р-сплавы непременно вводят переходные элементы, поскольку только они в достаточной степени повышают стабильность р-фазы. [3]
 |
Схема фазовых превращений в титановых сплавах. [4] |
Такая р-фаза называется механически нестабильной р-фазой и играет важную роль в двухфазных термически упрочняемых сплавах. С увеличением концентрации стабильность р-фазы возрастает и образование мартенсита в процессе деформации прекращается. Однако сплавы с механически стабильной р-фазой термодинамически не стабильны и способны к старению за счет выделения дисперсных частиц а-фазы. [5]
 |
Вертикальное сечение. [6] |
К самостоятельной подгруппе можно отнести сплавы, легированные алюминием и одновременно р-эвтектоидными и р-изоморфными стабилизаторами. Введение р-изоморфного стабилизатора позволяет повысить стабильность р-фазы, в результате чего эти сплавы обладают более высокой термической стабильностью по сравнению со сплавами второй подгруппы. Так, для повышения термической стабильности и уменьшения склонности сплава ВТЗ к охрупчива-нию, которое, как указывалось ранее, начинает развиваться при температурах выше 350 С, в свое время было предложено ввести молибден. Сплав, содержащий, кроме хрома и алюминия, примерно 2 % Мо, получил марку ВТЗ-1. [7]
 |
Вертикальное сечение. [8] |
К самостоятельной подгруппе можно отнести сплавы, легированные алюминием и одновременно р-эвтектоидными и - изоморфными стабилизаторами. Введение ( 3-изоморфного стабилизатора позволяет повысить стабильность р-фазы, в результате чего эти сплавы обладают более высокой термической стабильностью по сравнению со сплавами второй подгруппы. Так, для повышения термической стабильности и уменьшения склонности сплава ВТЗ к охрупчива-нию, которое, как указывалось ранее, начинает развиваться при температурах выше 350 С, в свое время было предложено ввести молибден. Сплав, содержащий, кроме хрома и алюминия, примерно 2 % Мо, получил марку ВТЗ-1. [9]
Однако увеличение содержания одного легирующего элемента повышает стабильность р-фазы лишь до некоторого предела. При дальнейшем увеличении содержания этого р-стабнли-затора стабильность р-фазы остается неизменной. [10]
Наиболее благоприятное сочетание всех свойств в настоящее время имеют сплавы, состоящие из смеси а - и ( 3-фаз. Для фиксации Р - фазы при комнатной температуре в эти сплавы непременно вводят переходные элементы, поскольку только они в достаточной степени повышают стабильность р-фазы. Элементы, стабилизирующие ( 5-фазу, хорошо растворяются в ней и упрочняют ее. Поэтому а р-сплавы, легированные только р-эвтектоидными элементами, обладают высокой прочностью в отожженном состоянии. Для получения а р-сплавов, обладающих невысокими прочностными свойствами в неупрочненном состоянии, р-фазу следует стабилизировать р-изоморфными элементами. Растворимость р-ста-билизирующих элементов в а-фазе мала, и упрочнение этой фазы невелико, если только не вводится специально элемент, хорошо растворимый в а-фазе и упрочняющий ее. [11]
Наиболее благоприятное сочетание всех свойств в настоящее время имеют сплавы, состоящие из смеси а - и р-фаз. Для фиксации Р - фазы при комнатной температуре в эти сплавы непременно вводят переходные элементы, поскольку только они в достаточной степени повышают стабильность р-фазы. Элементы, стабилизирующие Р - фазу, хорошо растворяются в ней и упрочняют ее. Поэтому а Р - СПЛЗВЫ, легированные только Р - эвтектоидными элементами, обладают высокой прочностью в отожженном состоянии. Для получения а р-сплавов, обладающих невысокими прочностными свойствами в неупрочненном состоянии, р-фазу следует стабилизировать р-изоморфными элементами. Растворимость р-ста-билизирующих элементов в а-фазе мала, и упрочнение этой фазы невелико, если только не вводится специально элемент, хорошо растворимый в а-фазе и упрочняющий ее. [12]
Однако увеличение содержания одного легирующего элемента повышает стабильность р-фазы лишь до некоторого предела. При дальнейшем увеличении содержания этого р-стабнли-затора стабильность р-фазы остается неизменной. [13]
При сравнительной оценке различных легирующих добавок к титану для получения жаропрочных сплавов основным вопросом является влияние добавляемых элементов на температуру полиморфного превращения титана. Процесс полиморфного превращения любого металла, в том числе и титана, характеризуется повышенной подвижностью атомов и, как следствие, снижением в этот момент прочностных характеристик наряду с повышением пластичности. В случае двухфазных титановых сплавов это положение хорошо подтверждается при построении так называемых закалочных кривых ( см. рис. 79) для жаропрочного титанового сплава ВТЗ-1, Из диаграммы видно, что при температуре закалки 850 С резко снижается предел текучести и меньше - прочность. Поперечное сужение и относительное удлинение при этом достигают максимума. Объясняется это аномальное явление тем, что стабильность р-фазы, зафиксированной при закалке, может быть различной в зависимости от состава ее, а последний определяется температурой закалки. В результате сопротивление металла действию внешних сил значительно снижается. [14]
 |
Микроструктура сплава Ti - 9A1 - IMo - 3Zr - 4Sn, подвергнутого ТВО ( а и ТВО с последующей изотермической выдержкой при 600 С в течение 300 ч ( б. [15] |
Страницы: 1 2