книги из ГПНТБ / Свойства титановых сплавов в сложных условиях применения сборник статей

41

ность, будет неодина­ ковой. Структура в зоне,

на микроструктуру, а также на основные механические свойства сплава ВТ5 как при обычной температуре, так и при 600°.

2 . Установлено, что сан по себе отжиг сплава ВТ5, без га­ зонасыщения, проводимый при температурах выше 900°, вызывает значительное снижение пластичности, особенно относительного удлинения. Так, например, отжиг в течение 5 час при 1100° по сравнению с отжигом той же продолжительности при 900° вызыва­ ет снижение относительного удлинения почти в два р аза.

3 . Показано, что образование газонасыщенного слоя при тем­ пературах до 900° не вызывает сколько-нибудь заметного сниже­ ния свойств прочности и пластичности. Вместе с тем газонасыщение при 1000 и 1100°, особенно в течение длительного времени,

42

вызывает снижение пластичности значительно большее, чем при простом отжиге без газонасыщения. Слой, образующийся при 1100° в течение 5 час, делает образцы сплава ВТ5 практически совер­ шенно непластичными, снижая относительное удлинение и сужение поперечного сечения их до долей процента. Ввиду высокой хруп­ кости слоя, образующегося в результате газонасыщения при 1100° продолжительностью более часа, наблюдается значительное сниже­ ние характеристик прочности - предела прочности и предела те­ кучести.

4 . Установлено, что более чувствительными к вредному влия­ нию газонасыщения оказываются характеристики механических свой­ ств, определяемые при обычных температурах испытания. Характе­ ристики прочности, определяемые при 600°, не снижаются даже под действием слоя, образующегося при 1100°.

5 . Высказано предположение, что материал, подвергнутый газонасыщению, является более работоспособным при высоких темпе­ ратурах испытания. Очевидно, повышение температуры эксплуатации уменьшает вредное влияние газонасыщенного слоя.

6 . Поскольку газонасыщенные слои, получаемые в результате кратковременной выдержки в атмосфере воздуха, практически не вызывают снижения показателей механических свойств, за исклю­ чением газонасыщения при температурах выше 1000°, можно считать, что кратковременные нагревы сплава ВТ5 с целью термической об­ работки вероятно могут после соответствующей производственной проверки проводиться без.применения защитных средств.

7 . На основании данных микроисследований проведена дальней­ шая разработка ранее установленной авторами [VJ закономерности изменения видимой структуры однофазных титановых сплавов, имею­

поверхностной зоне сплава, увеличивающегося в результате газо­ насыщения.

8 . Основной причиной вредного влияния газонасыщенного слоя на механические свойства является,видимо, высокая твердость и хрупкость наружной части его, приводящая к образованию концентраторов напряжений на поверхности материала. Поэтому правомер­ но предположить, что специальная обработка образцов и деталей, состоящая в частичном сошлифовывании слоя, наклепе и т .д ., мо­ жет оказаться эффективным средством повышения комплекса меха-

в а Т .С ., Влияние отжига на воздухе и в вакууме на пластиче­ ские свойства листовых материалов из титановых сплавов АТЗ, АТ4, 0T4-I и 0Т4, в с б .: "Титан и его сплавы", вып.Ю, Иссле­ дования титановых сплавов, Изд. АН СССР, 1963.

12. П у л ь ц и н Н.М., Повышение коррозионной стойкости титановых сплавов, "Химическое машиностроение" 1963, й» 6.

13. Г л и к м а н Л .А ., Д е р я б и н а В.М., К о л г а- т и н Н.Н., Б ы т е н с к и й И.А., Т е о д о р о в и ч В.П .,

45

Инженер-полковник ДУЛЬЦИН Н.М., инженер-капитан РУДЕНКО В.С.

ВЛИЯНИЕ ГАЗОНАСЫЩЕЯШ НА ПЛАСТИЧНОСТЬ ТИТАНОВЫХ

СПЛАВОВ BT5-I и 0T4-I, ОПРЕДЕЛЯЕМУЮ МЕТОДОМ ЗАШВА,

И КОРРОЗИОННУЮ СТОЙКОСТЬ СПЛАВА BT5-I

Газонасыщенный слой оказывает существенное влияние на свой­ ства титановых сплавов. Он образуется при повышенных темпера­ турах и, являясь зоной, обогащенной примесями, представляет со­ бой, как правило, твердый раствор в титане газовых примесей, главным образом кислорода и азо та . Исследованию условий образо­ вания, структуры и свойств этого слоя посвящено много работ

Ц- i f ] . В работах [12 - 14] .исследовано влияние газонасыщен­

теристикипрочности и пластичности, а также ударная вязкость, определенные на образцах с газонасыщенным слоем, значительно ниже, чем на образцах без слоя. Так, например, газонасыщение при 1100° приводит к снижению предела прочности и предела теку­ чести на 60%, а ударной вязкости на 80/&. Относительное удлине­ ние и сужение поперечного сечения в результате действия слоя падают практически до нуля.

В работе И.И.Корнилова, В.С.Михеева, Т.С.Черновой [is]]

46

исследовано влияние газонасыщенного слоя на пластичность при загибе листовых титановых сплавов марок АТЗ, АТ4, 0T4-I, 0Т4, подвергнутых отжигу в течение 30 мин на воздухе и в вакууме

на воздухе немного повышает пластичность (угол загиба) по срав­ нению с исходным состоянием, а отжиг в вакууме при этой темпе­ ратуре дает значительное увеличение угла загиба. Дальнейшее увеличение температуры отжига на воздухе приводит к резкому сни­ жению пластичности. Повышение температуры отжига в вакууме так­ же вызывает уменьшение угла загиба, хотя и небольшое.

Подобные зависимости установлены и для других исследован­ ных сплавов с той лишь разницей, что температура отжига, даю­ щего максимальную пластичность, составляет при отжиге на воз­

нибудь заметного изменения содержания кислорода в сплаве по сравнению с исходным. Повышение температуры до 850° и далее до 950° вызывает при отжиге на воздухе увеличение содержания

кислорода в сплаве с 0,123 до 0,169$ и далее до 0,170$, а при отжиге в вакууме - уменьшение его с той же величины до 0,088$

при 850^ и до 0,074$ при 950°.

Изменение содержания кислорода при отжиге является важной причиной, объясняющей поведение сплава при испытании на плас­ тичность. Вместе с тем при образовании газонасыщенного слоя более объективным показателем является содержание кислорода не в сплаве в целом, а в поверхностном слое. Однако чтобы опреде­ лить содержание кислорода в нем, требуется выполнить сложную и кропотливую работу по послойному снятию материала. Поэтому в нашей работе с целью оценки свойств слоя был применен метод за ­ мера никротвердости. Это тем более правомерно, что существует определенная связь между твердостью титана и содержанием кисло­ рода в нем.