Особенности изменения механических свойств в зоне сварного шва в субмикрокристаллическом титановом сплаве ВТ1-0

Научная библиотека Комментариев к записи Особенности изменения механических свойств в зоне сварного шва в субмикрокристаллическом титановом сплаве ВТ1-0 нет

 В. А. Клименов, А. И. Потекаев, А. Н. Табаченко, М. Р. Морзой, А. А. Клопотов // Журнал: Решетневские чтения, Том: 1 , Номер: 18, Год: 2014, С: 296-298, УДК: 533.9:539.4.015.2

Представлены результаты исследования влияния сварки лазером на структурно-фазовое состояния сварных швов в титановом наноструктурном сплаве ВТ1-0. Установлено, что на расстоянии 500 мкм от сварного шва наблюдается значительное уменьшение микротвердости.

SUBMICROCRYSTALLINE CHANGES OF MECHANICAL PROPERTIES IN WELD JOINT OF VT1-0 TITANIUM ALLOY
The results of a study of the laser welding effect on structural-phase state of welds in nanostructured titanium alloy VT1-0 are presented. It is established that at a distance of 500 μm from the weld there is a significant decrease of microhardness.

1. Введение. Широкое применение титана и его сплавов в аэрокосмической технике, ядерной энергетике и других отраслях как функциональных материалов обусловлено сочетанием комплекса уникальных физико-механических свойств (высокая прочность и пластичность при малой плотности, коррозионная стойкость во многих агрессивных средах и других).
В настоящее время достигнут определенный прогресс в создании высокопрочных сплавов на основе титана, обладающих необходимым комплексом функциональных свойств, в результате формирования в этих материалах ультрамелкозернистой (УМЗ – субмикро- и/или анокристаллической структуры) методами интенсивной пластической деформации. Здесь также важно отметить связь между триботехническими характеристиками материала и состояниями поверхностного слоя и нижележащих слоев.
Актуальными являются исследования, которые позволяют оценить воздействие термомеханических обработок на стабильность ультрамелкозернистой и/ или нанокристаллической структур в сплавах на основе титана.
В данной работе представлены результаты исследования микротвердости в области сварных швов
в наноструктурном титановом сплаве ВТ1-0.
2. Материал и методика исследований. Интенсивную пластическую деформацию титанового сплава
ТН1-0 проводили на универсальной испытательной машине INSTRON методом авс-прессования в интервале температур (0,40–0,35)×Тпл (Тпл – температура плавления титана равна 1933 К). На первом этапе степень пластической деформации сжатием достигла 200 % при температуре 773 К за два прохода. На втором этапе при температуре 623 К она составила 220 %. На третьем, заключительном этапе прессование проводили при температуре 673 К в один проход, степень пластической деформации составила 120 %.
Суммарная степень деформации сжатием после применения этих трех этапов достигла значений 540 %.
Прокатку в ручьевых валках проводили с понижением температуры нагрева заготовки под прокатку на 40–60 °C на каждом переходе к меньшему сечению ручья от температуры 500 °C до температуры 300 °C.
Количество сечений ручьев проводили таким образом, чтобы при переходе от одного ручья к другому степень обжатия не превышала 40 %. При этом прокатку в ручьевых валках вели в несколько проходов и сопровождали поворотом заготовок на 90° вокруг продольной оси при каждом проходе.

При помощи лазера проводили сварку образцов титанового сплава ВТ1-0, находящегося в нанокристаллическом состоянии. Фотография сварного шва двух титановых образцов в наноструктурных состояниях приведена на рис. 1.

Металлографические исследования показали, что в результате интенсивной пластической деформации в образцах титана ВТ1-0 после проведения двух этапов интенсивной пластической деформации (ε = 420 %) средний размер зерен уменьшился с 1,5 до 1,0 мкм (рис. 2). При этом доля зерен диаметром от 2 до 7 мкм стала меньше на 10 %, а доля зерен диаметром до 2 мкм сильно увеличивается с уменьшением их диаметра. Последующая интенсивная пластическая деформация при 673 К сплава ВТ1-0 с указанной микроструктурой привела к существенному изменению зеренной структуры. Во-первых, исчезли имевшиеся до прессования при 673 К зерна диаметром от 2 до 7 мкм и сильно сузился интервал распределения зерен по размерам. Воторых, сильно увеличилась доля зерен размером меньше 0,8 мкм, и средний размер зерен уменьшился с 1,0 до 0,5 мкм. При этом доля зерен больше 1,0 мкм стала меньше 10 %. Однако характер распределения зерен по ориентациям и границ зерен по разориентациям изменился незначительно. Доли малоугловых и большеугловых границ зерен осталась примерно одинаковыми (около 50 %).
Исследование микротвердости на поверхности образцов в около шовной области позволили выявить, что на расстоянии порядка 500 мкм происходит понижение микротвердости до значений, близких в крупнозернистом титане ВТ1-0 (рис. 3).

Полное содержание статьи: http://vital.lib.tsu.ru/vital/access/services/Download/vtls:000499432/SOURCE1

Рекомендуем для Вас

Leave a comment

You must be logged in to post a comment.


© Интернет журнал "ЛАЗЕРНЫЙ МИР", 2019
Напишите нам:
laser.w@yandex.ru

Back to Top