Виробництво титанових сплавів і деталей економічним методом порошкової металургії для широкомасштабного промислового використання
DOI:
https://doi.org/10.15407/scin1.02.044Ключові слова:
титанові сплави, порошкові суміші, синтез, механічні властивості.Анотація
Отримання титанових сплавів та виробів з них методами порошкової металургії дозволяє суттєво знизити їх вартість і сприяє розширеному використанню цих матеріалів. В даному дослідженні сплави Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Fe та Ti-8Mn було синтезовано за найпростішою технологією пресування та спікання сумішей порошкових компонентів. В такому підході критичним параметром є залишкова пористість, яка визначає рівень механічних властивостей. Показано, що використання порошку наводненого титану замість традиційного порошку титану в сумішах з лігатурами покращує синтез, забезпечуючи високу відносну густину (до 99 %), кращу хімічну гомогенність, однорідну мікроструктуру та високі механічні властивості сплавів при зниженій їх вартості. Синтезовані матеріали мали властивості на розтяг та втомні властивості на рівні відповідних сплавів, отриманих за стандартною технологією. Даний підхід планується використати у економічному виробництві автомобільних деталей.
Посилання
Froes F.H., Eylon D. Powder metallurgy of titanium alloys – a review. In: Titanium Technology: Present Status and Future Trends, F.H. Froes, D. Eylon, H.B. Bomberger, eds., Titanium Development Assosiation, 1985:49–59 [in English].
Abkowitz S., Abkowitz S.M., Weihrauch P.F., Wells M.G.H. Low cost PM manufacture of titanium alloy components for fatique critical application. In: PM in Aerospace, Defense and Demanding Applications, F.H.Froes, ed., Metal Powder Industries Federation, Princeton, NY, 1993:241 [in English].
Moxson V.S., Senkov O.N., Froes F.H. Production and applications of low cost titanium powder products. The International Journal of Powder Metallurgy, 1998, 34 (5):45–53 [in English].
Andersen P.J. US Patent No 4432795 [in English].
Ivasishin O.M., Demidik A.N., Savvakin D.G. Ispol'zovanie gidrida titana dlja sinteza aljuminidov titana iz poroshkovyh materialov. Poroshkovaja metallurgija, 1999, N 9/10:3–70 [in Russian].
Ivasishin O.M., Demidik A.N., Savvakin D.G. Phase Transformations on Synthesis of Titanium Aluminides from TiH2 and Al Powders, Titanium`95: Science and Technology, P.A. Blenkinsop, W.J. Evans, H.M. Flower, eds., The University Press, UK, 1996:440–447 [in English].
Ivasishin O.M., Anokhin V.M., Demidik A.N., Savvakin D.G. Cost Effective Blended Elemental Powder Metallurgy of Titanium Alloys for Transportation Application. Key Engineering Materials, 2000, 188;55–62 [in English].
https://doi.org/10.4028/www.scientific.net/KEM.188.55
Zwicker U., Buehler K., Mueller R. et al. Mechanical properties and tissue reactions of a titanium alloy for medical implants. In: Titanium 80: Science and Technology, H. Kimura, O. Izumi, eds., Met. Soc. AIME, 1980:505–514 [in English].
TIMETAL-62S Data Sheet, Titanium Metal Corporation, USA, 2000 [in English].
Il'in A.A., Kolachev B.A., Nosov V.K., Mamonov A.M. Vodorodnaja tehnologija titanovyh splavov. Moskva: MISIS, 2002 [in Russian].
Senkov O.N., Froes F.H. Beneficial effect of hydrogen as a temporary alloying element on processing and properties of titanium alloys. Proc. of 10th World Conf. on Titanium (Germany, 2003),WILEY-VCH Verlag, Weinheim, 2004, 2:1353–1360 [in English].
Kolachev B.A., Il'in A.A., Lavrenko B.A., Levinskij Ju.V. Gidridnye sistemy. Spravochnik. Moskva: Metallurgija, 1992 [in Russian].
Torresi R.M., Camara O.R., De Pauli C.D. Influence of the hydrogen evolution reaction on the anodic titanium oxide film properties. Electrochimica Acta, 1987, 32 (9):1357–1363 [in English].
https://doi.org/10.1016/0013-4686(87)85067-3
Dahms M., Leitner G., Poessnecker W. et al. Pore formation during reactive sintering of extruded titanium-aluminum powder mixtures, Z. Metallkd., 1993, 84(5):351–357 [in English].
Bohm A., Kieback B. Investigation of swelling behavior of Ti-Al elemental powder mixtures during reaction sintering. Z. Metallkd., 1998, 89(2):90–95 [in English].
Murray J.L. The Fe-Ti system. Bulletin of Alloy Phase Diagrams, 1981, 2(3):320–334 [in English].
https://doi.org/10.1007/BF02868286
Ivasishin O.M., Bondareva K.A., Dehtjar A.I., Savvakin D.G. i dr. Sintez splavov Ti-Fe i Ti-Al-Fe iz jelementarnyh poroshkovyh smesej. Metallofizika i novejshie tehnologii, 2004, 26(7):963–980 [in Russian].
Murray J.L. The Mn-Ti system. Bulletin of Alloy Phase Diagrams, 1981, 2(3):334–343 [in English].
https://doi.org/10.1007/BF02868287
Ivasishin O.M., Bondareva K.A., Bondarchuk V.I., Savvakin D.G. i dr. Ustalostnye svojstva splava Ti-6Al-4V, poluchennogo metodom poroshkovoj metallurgii. Problemy prochnosti, 2004, 3:5–13 [in Russian].