Поліпшення структури і механічних характеристик конструкційних інтерметалідів системи титан— алюміній при спрямованій кристалізації
DOI:
https://doi.org/10.15407/dopovidi2018.12.051Ключові слова:
інтерметалід, зонна плавка, механічні характеристики, спрямована кристалізація, структураАнотація
Представлені результати дослідження процесів структуроутворення та механічних властивостей при спрямованій кристалізації β-стабілізованого інтерметалідного сплаву Tі-44Al-5Nb-3Cr-1,5Zr (ат. %). По казано, що спрямована кристалізація при безтигельній індукційній зонній плавці призводить до створення специфічної мікроструктури сплаву Tі-44Al-5Nb-3Cr-1,5Zr (ат. %). Досліджено ефект впливу високого градієнта температури для керування структурою, фазовим складом і фізико-механічними властивостями. Кристалізація та післякристалізаційний відпал сплаву при такому градієнті призводять до впорядкування та орієнтації вторинної фазової мікроструктури матеріалу і до підвищення його фі зи комеханічних властивостей. Встановлено, що при швидкості плавки 150 мм/год температурний градієнт дорівнює 300 °С · см–1, що забезпечує рівномірну оптимальну структуру зливка в процесі плавки. Регулювання мікроструктури дозволяє істотно поліпшити високотемпературні механічні властивості: межу міцності, модуль Юнга та опір повзучості. Результати досліджень показали, що температурну межу структурного застосування цього типу сплавів можна розширити з 750—800 °С до 900—950 °С.
Завантаження
Посилання
Kablov, E. N. & Lukin, V. I. (2008). Titanium- and nickel-based intermetallides for details of the new technique. Automatic welding, No. 11, pp. 76-82.
Bochvar, G. A. & Salenkov, V. A. (2004). Study of alloys on the basis of titanium aluminide with ortho rhombic structures. The technology of light alloys, No. 4, pp. 44-46.
Kumpfert, J. & Kaysser, W. A. (2001). Orthorhombic titanium aluminides: phases, phase transformations and microstructure evolution. International journal of materials research, 82, pp. 128-134.
Imaev, V. M., Imaev, P. M., Hismatulin, T. G. (2008). Mechanical properties of Ti-43Al-7(Nb,Mo)-0.2B (at. %) cast intermetallidic alloy after a thermal treatment. The Physics of Metals and Metallography, 105, No. 5, pp. 516-522.
Povarova, K. B., Bannikh, O. A. & Burov, I. V (1998). Structure and some properties of cast alloys based on TiAl doped with V, Nb, Ta, Hf, Zr. Metals, No. 3, pp. 31-41.
Povarova, K. B. & Bannikh, O. A. (1999). Principles of the construction of structural alloys on the basis of intermetallides (Part I). Mater. Sci., No. 3, pp. 27-33.
Chen, G. L., Wang, J. G., Ni, X. D. et al. (2005). A new intermetallic compound in TiAl+Nb composition area of the Ti-Al-Nb ternary system. Intermetallics, 13, pp. 329-336. doi: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2004.07.006
Asnis, E. A., Piskun, N. V. & Statkevich, I. I. (2017). Regulation of the structure and phase composition of titanium aluminides produced by zone melting. Dopov. Nac. acad. nauk Ukr, No. 6, pp. 36-45. doi: https://doi.org/10.15407/dopovidi2017.06.036
Ganina, S. M., Ginkin, V. P. & Chernov, K. G. (2014). Mathematical model of heat and mass transfer in the zone-free zone melting of TiAl / SM intermetallides. Problems of Atomic Science and Technology. Ser. Mathematical modeling of physical processes, Iss. 4, pp. 35-43.
Lapin, J. & Gabalkova, Z. (2011). Solidification behavior of TiAl-based alloys studied by directional solidification technique. Intermetallics, 19, No. 6, pp. 797-804. doi: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2010.11.021
Kartavykh, A. V., Asnis, E. A., Piskun, N. V. et al. (2016). A promising microstructure/deformability adjustment of β-stabilized γ-TiAl intermetallics. Mater. Lett., 162, pp. 180-184. doi: https://doi.org/10.1016/j.matlet.2015.09.139
Kartavykh, A. V., Asnis, E. A., Piskun, N. V. et al. (2015). Microstructure and mechanical properties control of γ-TiAl(Nb,Cr,Zr) intermetallic alloy by induction float zone processing. J. Alloy. Compd., 643, S182—S186. doi: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2014.12.210
Rostamian, A. & Jacot, A. (2008). A numerical model for the description of the lamellar and massive pha se transformations in TiAl alloys. Intermetallics, 16, pp. 1227-1236. doi: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2008.07.008
Appel, F., Paul, J. D. H. & Oering, M. (2011). Gamma Titanium Aluminide Alloys: Science and Technology. Weinheim: WILEY-VCH. 762 p. doi: https://doi.org/10.1002/9783527636204
Schwaighofe, E., Clemens, H., Mayer, S. et al. (2014). Microstructural design and mechanical properties of a cast and heattreated intermetallic multi-phase γ-TiAl based alloy. Intermetallics, 44, pp. 128-140. doi: https://doi.org/10.1016/j.intermet.2013.09.010
##submission.downloads##
Опубліковано
Як цитувати
Номер
Розділ
Ліцензія
Авторське право (c) 2024 Доповіді Національної академії наук України
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
