Реферат: Титановые сплавы
/>СодержаниеСодержание… — 1 -
Титан и его модификации. — 2 -
Структуры титановых сплавов. — 2 -
Особенности титановых сплавов. — 3 -
Влияние примесей на титановые сплавы. — 4 -
Основные диаграммы состояния. — 5 -
Пути повышения жаропрочности иресурса. — 7 -
Повышениечистоты сплавов. — 8 -
Получениеоптимальной микроструктуры. — 8 -
Повышениепрочностных свойств термической обработкой. — 8 -
Выборрационального легирования. — 10 -
Стабилизирующийотжиг. — 10 -
Используемая литература. — 12 -
/>Титан и его модификации.
Титанявляется переходным металлом и имеет недостроенную d-оболочку. Он находитсяв четвертой группе Периодической таблицы Менделеева, имеет атомный номер 22,атомную массу 47,90 (изотопы: 46 — 7,95%; 48 — 73,45%; 49 — 5,50% и 50 — 5,35%).Титан имеет две аллотропические модификации: низкотемпературную α-модификацию,имеющую гексагональную атомную ячейку с периодами а=2,9503±0,0003 Ǻ ис=4,6830±0,0005 Ǻ и соотношением с/а=1,5873±0,0007 Ǻ ивысокотемпературную β — модификацию с объемно центрированной кубическойячейкой и периодом а=3,283±0,003 Ǻ. Температура плавления титана,полученного методом иодидного рафинирования, равна 1665±5°С.
/>Структуры титановых сплавов.Титанподобно железу является полиморфным металлом и имеет фазовое превращение притемпературе 882°С. Ниже этой температуры устойчива гексагональная плотноупакованнаякристаллическая решетка α-титана, а выше – объемно центрированная кубическая(о. ц. к.) решетка β-титана.
Титанупрочняется легированием α- и β-стабилизирующими элементами, а также термическойобработкой двухфазных (α+β)-сплавов. К элементам, стабилизирующим α-фазутитана, относятся алюминий, в меньшей степени олово и цирконий. α-стабилизаторыупрочняют титан, образуя твердый раствор с α-модификациейтитана.
Запоследние годы было установлено, что, кроме алюминия, существуют и другиеметаллы, стабилизирующие α-модификацию титана, которые могут представлятьинтерес в качестве легирующих добавок к промышленным титановым сплавам. К такимметаллам относятся галлий, индий, сурьма, висмут. Особый интерес представляетгаллий для жаропрочных титановых сплавов благодаря высокой растворимости в α - титане. Как известно повышение жаропрочности сплавов системы Ti – Al ограничено пределом 7 – 8% вследствиеобразования хрупкой фазы. Добавкой галлия можно дополнительно повыситьжаропрочность предельнолегированных алюминием сплавов без образования α2-фазы.
Алюминийпрактически применяется почти во всех промышленных сплавах, так как являетсянаиболее эффективным упрочнителем, улучшая прочностные и жаропрочные свойстватитана. В последнее время наряду с алюминием в качестве легирующих элементовприменяют цирконий и олово.
Цирконийположительно влияет на свойства сплавов при повышенных температурах, образует ститаном непрерывный ряд твердых растворов на основе α – титана ине участвует в упорядочении твердого раствора.
Олово,особенно в сочетании с алюминием и цирконием, повышает жаропрочные свойствасплавов, но в отличие от циркония образует в сплаве упорядоченную фазу />.
Преимуществотитановых сплавов с α-структурой – в высокой термической стабильности,хорошей свариваемости и высоком сопротивлении окислению. Однако сплавы типа αчувствительны к водородной хрупкости ( вследствие малой растворимости водородав α-титане) и не поддаются упрочнению термическойобработкой. Высокая прочность, полученная за счет легирования, сопровождаетсянизкой технологической пластичностью этих сплавов, что вызывает ряд трудностейв промышленном производстве.
Дляповышения прочности, жаропрочности и технологической пластичности титановыхсплавов типа α в качестве легирующих элементов наряду с α-стабилизаторамиприменяются элементы, стабилизирующие β-фазу.
Элементыиз группы β-стабилизаторов упрочняют титан, образуя α-и β-твердые растворы.
Взависимости от содержания указанных элементов можно получить сплавы с α+β-и β-структурой.
Такимобразом, по структуре титановые сплавы условно делятся на три группы: сплавы с α-,(α+β)- и β-структурой.
Вструктуре каждой группы могут присутствовать интерметаллидные фазы.
Преимуществодвухфазных (α+β)-сплавов – способность упрочняться термическойобработкой (закалкой и старением), что позволяет получить существенный выигрышв прочности и жаропрочности.
/>Особенности титановых сплавов.Однимиз важных преимуществ титановых сплавов перед алюминиевыми и магниевымисплавами является жаропрочность, которая в условиях практического применения сизбытком компенсирует разницу в плотности (магний 1,8, алюминий 2,7, титан4,5). Превосходство титановых сплавов над алюминиевыми и магниевыми сплавамиособенно резко проявляется при температурах выше 300°С. Так как при повышениитемпературы прочность алюминиевых и магниевых сплавов сильно уменьшается, а прочностьтитановых сплавов остается высокой.
Титановыесплавы по удельной прочности (прочности, отнесенной к плотности) превосходятбольшинство нержавеющих и теплостойких сталей при температурах до 400°С –500°С. Если учесть к тому же, что в большинстве случаев в реальных конструкцияхне удается полностью использовать прочность сталей из-за необходимости сохраненияжесткости или определенной аэродинамической формы изделия (например, профильлопатки компрессора), то окажется, что при замене стальных деталей титановымиможно получить значительную экономию в массе.
Ещесравнительно недавно основным критерием при разработке жаропрочных сплавов былавеличина кратковременной и длительной прочности при определенной температуре. Внастоящее время можно сформулировать целый комплекс требований к жаропрочнымтитановым сплавам, по крайней мере для деталей авиационных двигателей.
Взависимости от условий работы обращается внимание на то или иное определяющеесвойство, величина которого должна быть максимальной, однако сплав должен обеспечиватьнеобходимый минимум и других свойств, как указано ниже.
1.Высокая кратковременная и длительная прочность во всем интервале рабочихтемператур. Минимальные требования: предел прочности при комнатной температуре100·/> Па; кратковременная и 100-чпрочность при 400° С – 75·/> Па.Максимальные требования: предел прочности при комнатной температуре 120·/> Па, 100-ч прочность при500° С – 65·/> Па.
2.Удовлетворительные пластические свойства при комнатной температуре: относительноеудлинение 10%, поперечное сужение 30%, ударная вязкость 3·/> Па·м. Эти требования могутбыть для некоторых деталей и ниже, например для лопаток направляющих аппаратов,корпусов подшипников и деталей, не подверженных динамическим нагрузкам.
3.Термическая стабильность. Сплав должен сохранять своипластические свойства после длительного воздействия высоких температур инапряжений. Минимальные требования: сплав не должен охрупчиваться после 100-чнагрева при любой температуре в интервале 20 – 500°С. Максимальные требования:сплав не должен охрупчиваться после воздействия температур и напряжений вусловиях, заданных конструктором, в течение времени, соответствующего максимальномузаданному ресурсу работы двигателя.
4.Высокое сопротивление усталости при комнатной и высоких температурах.Предел выносливости гладких образцов при комнатной температуре должен составлятьне менее 45% предела прочности, а при 400° С – не менее 50% предела прочностипри соответствующих температурах. Эта характеристика особенно важна длядеталей, подверженных вибрациям в процессе работы, как, например, лопаткикомпрессоров.
5.Высокое сопротивление ползучести. Минимальные требования: притемпературе 400° С и напряжении 50·/> Паостаточная деформация за 100 ч не должна превосходить 0,2%. Максимальнымтребованием можно считать тот же предел при температуре 500° С за 100 ч. Этахарактеристика особенно важна для деталей, подверженных в процессе работызначительным растягивающим напряжениям, как, например, диски компрессоров.
Однакосо значительным увеличение ресурса работы двигателей правильнее будетбазироваться на продолжительности испытания не 100 ч, а значительно больше — примерно2000 – 6000 ч.
Несмотряна высокую стоимость производства и обработки титановых деталей, применение ихоказывается выгодным благодаря главным образом повышению коррозионной стойкостидеталей, их ресурса и экономии массы.
Стоимостьтитанового компрессора значительно выше, чем стального. Но в связи суменьшением массы стоимость одного тонно-километра в случае применения титана будетменьше, что позволяет очень быстро окупить стоимость титанового компрессора иполучить большую экономию.
/>Влияние примесей на титановые сплавы.Кислороди азот, образующие с титаном сплавы типа твердых растворов внедрения иметаллидные фазы, существенно снижают пластичность титана и являются вреднымипримесями. Кроме азота и кислорода, к числу вредных для пластичности титана примесейследует отнести также углерод, железо и кремний.
Изперечисленных примесей азот, кислород и углерод повышают температуру аллотропическогопревращения титана, а железо и кремний понижают ее. Результирующее влияниепримесей выражается в том, что технический титан претерпевает аллотропическоепревращение не при постоянной температуре (882° С), а на протяжении некотороготемпературного интервала, например 865 – 920° С (при содержании кислорода иазота в сумме не более 0,15%).
Подразделениеисходного губчатого титана на сорта, различающиеся по твердости, основано наразном содержании указанных примесей. Влияние этих примесей на свойстваизготовляемых из титана сплавов столь значительно, что должно специально учитыватьсяпри расчете шихты, чтобы получить механические свойства в нужных пределах.
Сточки зрения обеспечения максимальной жаропрочности и термической стабильностититановых сплавов все эти примеси, за исключением, вероятно, кремния, должнысчитаться вредными и содержание их желательно свести к минимуму. Дополнительноеупрочнение, даваемое примесями, совершенно не оправдывается из-за резкогоснижения термической стабильности, сопротивления ползучести и ударной вязкости.Чем более легированным и жаропрочным должен быть сплав, тем ниже должно быть внем содержание примесей, образующих с титаном твердые растворы типа внедрения(кислород, азот).
Прирассмотрении титана как основы для создания жаропрочных сплавов необходимоучитывать возрастание химической активности этого металла по отношению к атмосфернымгазам и водороду. В случае активированной поверхности титан способен поглощатьводород при комнатной температуре, а при 300° С скорость поглощения водородатитаном очень высока. Окисная пленка, всегда имеющаяся на поверхности титана, надежнозащищает металл от проникновения водорода. В случае наводороживания титановыхизделий при неправильном травлении водород можно удалить из металла вакуумнымотжигом. При температуре выше 600° С титан заметно взаимодействует с кислородом,а выше 700° С – с азотом.
/>Основные диаграммы состояния.Присравнительной оценке различных легирующих добавок к титану для полученияжаропрочных сплавов основным вопросом является влияние добавляемых элементов натемпературу полиморфного превращения титана. Процесс полиморфного превращениялюбого металла, в том числе и титана, характеризуется повышенной подвижностьюатомов и, как следствие, снижением в этот момент прочностных характеристикнаряду с повышением пластичности. На примере жаропрочного титанового сплаваВТ3-1 видно, что при температуре закалки 850° С резко снижается пределтекучести и меньше — прочность. Поперечное сужение и относительное удлинениепри этом достигают максимума. Объясняется это аномальное явление тем, чтостабильность β-фазы, зафиксированной при закалке, может бытьразличной в зависимости от состава ее, а последнее определяется температуройзакалки. При температуре 850° С фиксируется настолько не стабильная β-фаза,что ее распад можно вызвать приложением внешней нагрузки при комнатной температуре(т. е. в процессе испытания образцов на растяжение). В результате сопротивлениеметалла действию внешних сил значительно снижается. Исследованиями установлено,что наряду с метастабильной β-фазой в этих условия фиксируется пластичная фаза, имеющаятетрагональную ячейку и обозначаемая α´´.
Изсказанного ясно, что температура аллотропического превращения – важный рубеж, взначительной мере определяющий максимальную рабочую температуру жаропрочногосплава. Следовательно, при разработке жаропрочных титановых сплавов предпочтительновыбирать такие легирующие компоненты, которые бы не снижали, а повышалитемпературу превращения.
Подавляющеебольшинство металлов образуют с титаном диаграммы состояния с эвтектоиднымпревращением. Поскольку температура эвтектоидного превращения может быть весьманизкой ( например, 550° С для системы Ti – Mn), а эвтектоидный распад β-твердогораствора всегда сопровождается нежелательным изменением механических свойств(охрупчивание), то эвтектоидообразующие элементы нельзя считать перспективнымилегирующими добавками для жаропрочных титановых сплавов. Однако в концентрациях,мало превышающих растворимость этих элементов в α-титане, атакже в совокупности с элементами, тормозящими развитие эвтектоидной реакции(молибден в случае хрома и др.), эвтектоидообразующие добавки могут входить всостав современных многокомпонентных жаропрочных титановых сплавов. Но и в этомслучае предпочтительнее элементы, имеющие с титаном наиболее высокиетемпературы эвтектоидного превращения. Например, в случае хрома эвтектоиднаяреакция протекает при температуре 607, а в случае вольфрама – при 715° С. Можносчитать, что сплавы, содержащие вольфрам, будут стабильнее и жаропрочнеесплавов с хромом.
Посколькудля титановых сплавов решающее значение имеет фазовое превращение в твердомсостоянии, в основу приводимой ниже классификации положено подразделение всехлегирующих элементов и примесей на три большие группы по их влиянию на температуруполиморфного превращения титана. Учитывается также характер образующихсятвердых растворов (внедрения или замещения), эвтектоидного превращения (мартенситныйили изотермический) и существование металлидных фаз.
Легирующиеэлементы могут повышать, или понижать температуру полиморфного превращениятитана или же мало влиять на нее.
Схема классификации легирующих элементов для титана.
Легирующие добавки и примеси
/>α-стабилизаторы
/>Нейтральные
элементы
/>β-стабилизаторы
/>Эл-ты
внедрения
/>Эл-ты
замещения
/>C N
O
/>AL
/>Эл-ты
замещения
/>Zr Sn
Hf Ge
/>/>Эл-ты
замещения
Эл-ты
внедрения
/>/>/>Изоморфные β
/>V Nb
Mo Ta
/>Эвтектоидный распад
/>/>/>β-фаза,
фиксируемая
закалкой
/>β-фаза, не фиксируемая
закалкой
/>/>H
/>Si Cu
Ag Au
Эл-ты
внедрения
Эл-ты
внедрения
Эл-ты
внедрения
Эл-ты
внедрения
Эл-ты
внедрения
Эл-ты
внедрения
Эл-ты
внедрения
Эл-ты
внедрения
/>/>/>Пути повышения жаропрочности и ресурса.Повышениежаропрочности и ресурса деталей двигателей – одна из важнейших проблем, дляуспешного решения которой необходимо постоянное повышение жаропрочностисплавов, улучшение их качества и усовершенствовании технологии изготовлениядеталей.
Дляповышения ресурса необходимо знать величины длительной прочности, ползучести иусталости материалов для соответствующих рабочих температур и срока их службы.
Стечением времени, как известно, прочность деталей, работающих под нагрузкой приповышенных температурах, понижается, а следовательно, снижается и запас прочностидеталей. Чем выше температура эксплуатации деталей, тем быстрее уменьшается длительнаяпрочность, а следовательно, и запас прочности.
Увеличениересурса означает и увеличение числа запусков и остановок. Поэтому при выборематериалов необходимо знать их длительную прочность и усталость при циклическомнагружении.
Наресурс также сильно влияет технология изготовления деталей, например наличиеостаточных растягивающих напряжений может снижать усталостную прочность в 2 – 3раза.
Улучшениеметодов термической и механической обработки, позволяющее получать детали сминимальными остаточными напряжениями, является важным фактором в повышении ихресурса.
Фреттинг-коррозия,возникающая при механическом трении, значительно снижает усталостную прочность,поэтому разрабатываются методы повышения фрикционных свойств, ресурса инадежности (металлизация, смазки типа ВАП и др.).
Прииспользовании методов поверхностного упрочнения (наклеп), создающих вповерхностном слое напряжения сжатия и увеличивающих твердость, повышаются прочностьи долговечность деталей, особенно их усталостная прочность.
Титановыесплавы для деталей компрессоров начали применяться в отечественной практике с1957 г в небольшом количестве главным образом на ТРД военного назначения, гдетребовалось обеспечить надежную работу деталей с ресурсом 100 – 200 ч.
Запоследние годы увеличился объем применения титановых сплавов в компрессорахавиадвигателей гражданских самолетов длительного ресурса. При этом потребовалосьобеспечение надежной работы деталей в течение 2000 ч и более.
Увеличениересурса деталей из титановых сплавов достигается путем:
А)повышения чистоты металла, т. е. снижения в сплавах содержания примесей;
Б)улучшения технологии изготовления полуфабрикатов для получения более однороднойструктуры;
В)применения упрочняющих режимов термической или термомеханической обработкидеталей;
Г)выбор рационального легирования при разработке новых более жаропрочных сплавов;
Д)использования стабилизирующего отжига деталей;
Е)поверхностного упрочнения деталей;
/>Повышение чистоты сплавов.Всвязи с увеличением ресурса деталей из титановых сплавов повышаются требованияк качеству полуфабрикатов, в частности к чистоте металла в отношении примесей.Одна из наиболее вредных примесей в титановых сплавах – кислород, так какповышенное содержание его может привести к охрупчиванию. Наиболее яркоотрицательное влияние кислорода проявляется при изучении термическойстабильности титановых сплавов: чем выше содержание кислорода в сплаве, тембыстрее и при более низкой температуре наблюдается охрупчивание.
Некотораяпотеря прочности за счет снижения вредных примесей в титане с успехомкомпенсируется повышением в сплавах содержания легирующих элементов.
Дополнительноелегирование сплава ВТ3-1 (в связи с повышением чистоты губчатого титана)позволило значительно повысить характеристики жаропрочности сплава послеизотермического отжига: предел длительной 100-ч прочности при 400° С повысился60·/> до 78·/> Па и предел ползучести с 30·/> до 50·/> Па, а при 450° С на 15 и65% соответственно. При этом обеспечено повышение термической стабильностисплава.
Внастоящее время при выплавке сплавов ВТ3-1, ВТ8, ВТ9, ВТ18 и др. применяетсятитановая губка марок ТГ-100, ТГ-105, в то время как ранее для этой целииспользовалась губка ТГ-155-170. В связи с этим содержание примесей значительноснизилось, а именно: кислорода в 2,5 раза, железа в 3 – 3,5 раза, кремния,углерода, азота в 2 раза. Можно предположить, что при дальнейшем повышениикачества губки твердость по Бринеллю ее в ближайшее время достигнет 80·/> – 90·/> Па.
Былоустановлено, что для повышения термической стабильности указанных сплавов прирабочих температурах и ресурсе 2000 ч и более содержание кислорода не должнопревышать 0,15% в сплаве ВТ3-1 и 0,12% — в сплавах ВТ8, ВТ9, ВТ18.
Получениеоптимальной микроструктуры.Какизвестно, структура титановых сплавов формируется в процессе горячей деформациии в отличие от стали тип структуры не претерпевает существенных изменений впроцессе термической обработки. В связи c этим особое внимание должно быть уделено схемам ирежимам деформации, обеспечивающим получение требуемой структуры в полуфабрикатах.
Установлено,что микроструктуры равноосного типа (I тип) и типа корзиночногоплетения (II тип)имеют неоспоримое преимущество перед структурой игольчатого типа (III тип) потермической стабильности и усталостной прочности.
Однакопо характеристикам жаропрочности микроструктура I типа уступает микроструктурам II и III типа.
Поэтомув зависимости от назначения полуфабриката оговаривается тот или иной типструктуры, обеспечивающий оптимальное сочетание всего комплекса свойств длятребуемого ресурса работы деталей.
Повышениепрочностных свойств термической обработкой.Посколькудвухфазные (α+β)-титановые сплавы могут упрочняться термическойобработкой, имеется возможность дополнительно повысить их прочность.
Оптимальнымирежимами упрочняющей термической обработки с учетом ресурса 2000 ч являются:
длясплава ВТ3-1 закалка в воду с температуры 850 – 880° С и последующее старениепри 550° С в течение 5 ч с охлаждением на воздухе;
длясплава ВТ8 – закалка в воду с температуры 920° С и последующее старение при 550°С в течение 6 ч с охлаждением на воздухе;
длясплава ВТ9 закалка в воду с температуры 925° С и последующее старение при 570°С в течение 2 ч и охлаждение на воздухе.
Былипроведены исследования по влиянию упрочняющей термической обработки намеханические свойства и структуру сплава ВТ3-1 при температурах 300, 400, 450°С для сплава ВТ8 за 100, 500 и 2000 ч, а также на термическую стабильностьпосле выдержки до 2000 ч.
Эффектупрочнения от термической обработки при кратковременных испытаниях сплава ВТ3-1сохраняется до 500° С и составляет 25 – 30% по сравнению с изотермическимотжигом, а при 600° С предел прочности закаленного и состаренного материала равенпределу прочности отожженного материала.
Применениеупрочняющего режима термической обработки также повышает и пределы длительнойпрочности за 100 ч на 30% при 300° С, на 25% при 400° С и 15% при 450° С.
Сувеличением ресурса от 100 до 2000 ч длительная прочность при 300° С почти неизменяется как после изотермического отжига, так и после закалки и старения.При 400° С закаленный и состаренный материал разупрочняется в большей степени,чем отожженный. Однако абсолютное значение длительной прочности за 2000 ч узакаленных и состаренных образцов выше, чем у отожженных. Наиболее резкоснижается длительная прочность при 450° С, и при испытании в течение 2000 чпреимуществ от термического упрочнения не остается.
Аналогичнаякартина наблюдается и при испытании сплава на ползучесть. После упрочняющейтермической обработки предел ползучести при 300° С выше на 30% и при 400° С –на 20%, а при 450° С даже ниже, чем у отожженного материала.
Такжеповышается выносливость гладких образцов при 20 и 400° С на 15 – 20%. При этомпосле закалки и старения отмечена большая вибрационная чувствительность кнадрезу.
Последлительной выдержки ( до 30000 ч) при 400° С и испытания образцов при 20° Спластические свойства сплава в отожженном состоянии сохраняются на уровне исходногоматериала. У сплава, подвергнутого упрочняющей термической обработке, несколькоснижаются поперечное сужение и ударная вязкость, однако абсолютное значениепосле 30000-ч выдержки остаются достаточно высокими. С повышением температурывыдержки до 450° С снижается пластичность сплава в упрочненном состоянии после20000 ч выдержки, поперечное сужение падает с 25 до 15%. Образцы, выдержанные30000 ч при 400° С и испытанные при той же температуре, имеют более высокиезначения прочности по сравнению с исходным состоянием (до нагрева) присохранении пластичности .
Спомощью рентгеноструктурного фазового анализа и электронноструктурногомикроисследования установлено, что упрочнение при термической обработке двухфазных(α+β)-сплавов достигается за счет образования при закалкеметастабильных β-, α´´- и α´-фази распада их при последующем старении с выделением дисперсных частиц α-и β- фаз.
Установленовесьма интересное явление существенного повышения длительной прочности сплаваВТ3-1 после предварительной выдержки образцов при меньших нагрузках. Так, принапряжении 80·/> Па и температуре400° С образцы разрушаются уже при нагружении, а после предварительной 1500-чвыдержки при 400° С под напряжением 73·/> Паони выдерживают напряжение 80·/> Па втечении 2800 ч. Это создает предпосылки для разработки специального режиматермической обработки под напряжением для повышения длительной прочности.
Выборрационального легирования.Дляповышения жаропрочности и ресурса титановых сплавов применяется легирование.При этом очень важно знать при каких условиях и в каких количествах следуетдобавлять легирующие элементы.
Дляповышения ресурса сплава ВТ8 при 450 – 500° С, когда снимается эффект упрочненияот термической обработки, было использовано дополнительное легирование егоцирконием (1%).
Легированиесплава ВТ8 цирконием (1%), по данным позволяет значительно повысить его пределползучести, причем действие добавки циркония при 500 более эффективно, чем при450° С. С введением 1% циркония при 500° С предел ползучести сплава ВТ8 за 100ч увеличивается на 70%, за 500 ч – на 90% и за 2000 ч на 100% (с 13·/> до 26·/> Па), а при 450° С –повышается на 7 и 27% соответственно.
Стабилизирующийотжиг.Стабилизирующийотжиг широко применяется для лопаток турбин ГТД с целью снятия напряжений, возникающихна поверхности деталей при механической обработке. Этот отжиг проводят наготовых деталях при температурах, близких к эксплуатационным. Аналогичнаяобработка была опробована на титановых сплавах, применяемых для лопатоккомпрессора. Стабилизирующий отжиг проводили в воздушной атмосфере при 550° С втечении 2 ч и изучали его влияние на длительную и усталостную прочность сплавовВт3-1, ВТ8, ВТ9, и ВТ18. Было установлено, что стабилизирующий отжиг не влияетна свойства сплава ВТ3-1.
Выносливостьсплавов ВТ8 и ВТ9 после стабилизирующего отжига повышается на 7 – 15%;длительная прочность этих сплавов не изменяется. Стабилизирующий отжиг сплаваВТ18 позволяет повысить его жаропрочность на 7 – 10%, при этом выносливость неизменяется. То, что стабилизирующий отжиг не влияет на свойства сплава ВТ3-1,можно объяснить устойчивостью β-фазы вследствие применения изотермического отжига. Всплавах ВТ8 и ВТ9, подвергаемых двойному отжигу, из-за меньшей устойчивости β-фазыпроисходит достаривание сплавов (при стабилизирующем отжиге), что повышает прочность,а следовательно, и выносливость. Так как механическую обработку лопаток компрессоровиз титановых сплавов, на финишных операциях проводят вручную, на поверхностилопаток возникают напряжения, разные по знаку и величине. Поэтому рекомендуетсявсе лопатки подвергать стабилизирующему отжигу. Отжиг проводят при температурах530 – 600° С. Стабилизирующий отжиг обеспечивает повышение выносливости лопатокиз титановых сплавов не менее чем на 10 – 20 %.
Используемаялитература.
1. О. П. Солонина, С. Г. Глазунов.«Жаропрочные титановые сплавы». Москва «Металлургия» 1976 г.
2.