№2 2019
Материаловедение
Влияние химического состава и термической обработки на структуру, механические свойства и обрабатываемость резанием титанового сплава ВСТ2К
С.В. Скворцова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ), e-mail: skvorcovasv@mati.ru
Г.В. Гуртовая, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)
А.В. Овчинников, Ступинский филиал ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)
В.С. Спектор, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)
А.П. Нейман, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)
В статье показана возможность создания с помощью термической обработки однотипной структуры и, соответственно, близкого уровня свойств в горячекатаных полуфабрикатах сплава ВСТ2К разного химического состава. Изучено влияние химического состава и структуры сплава ВСТ2К на усилие резания и температуру в зоне резания при фрезеровании. Определено оптимальное структурное состояние сплава ВСТ2К для достижения наилучшей обрабатываемости резанием.
Ключевые слова: титановый сплав, структура, термическая обработка, химический состав, механические свойства, обрабатываемость резанием.
Исследование деформируемости интерметаллидного сплава системы Ti-Al-Nb
О.Н. Мочалова, ОАО «Всероссийский институт легких сплавов»
М.В. Зенина, ОАО «Всероссийский институт легких сплавов»
В.С. Саленков, ОАО «Всероссийский институт легких сплавов», e-mail: info@aoavils.ru
В статье приведены результаты реологических исследований, исследований микроструктуры и фазового состава экспериментальных образцов (диаметром 15 мм и высотой 20 мм) из интерметаллидного сплава титана на основе орто-фазы. Осадку экспериментальных образцов проводили в один (одноступенчатая осадка) или два (двухступенчатая осадка) приёма с различными скоростями деформации (от 2,5─3,0∙10-1 до 2,5─4,5∙102 с-1) в изотермических условиях в интервале температур 930–1160°С. Степень деформации составляла от 15 до 50 %.
Ключевые слова: сплав Ti-Al-Nb, интерметаллиды титана, реологические исследования, осадка, деформация.
Технологии производства
Получение пористых материалов и покрытий из волокон титана методами диффузионной сварки и термоводородной обработки
М.Ю. Коллеров, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
А.В. Овчинников, Ступинский филиал ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
М.А. Герман, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
Е.О. Агаркова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: agarkovaeo@mati.ru
Рассмотрена возможность получения пористого материала и покрытия на монолитной основе из проволоки и волокон технически чистого титана с использованием диффузионной сварки и термоводородной обработки. Установлено, что обратимое легирование водородом способствует преобразованию механических контактов волокон и основы в физико-химические вследствие многократной фазовой перекристаллизации материала. Это позволяет повысить комплекс механических характеристик пористого материала и его адгезионную связь с монолитной основой. Полученные по такой технологии материалы могут успешно использоваться для производства остеоинтегрирующих имплантатов и покрытий монолитных конструкций.
Ключевые слова: пористый материал, титан, покрытия, термоводородная обработка, медицинские имплантаты.
Выплавка опытных промышленных слитков нового отечественного деформируемого интерметаллидного титанового орто-сплава
А.В. Александров, АО «Чепецкий механический завод», e-mail: AlVlAleksandrov@rosatom.ru
Р.С. Коншин, АО «Чепецкий механический завод», e-mail: RSKonshin@rosatom.ru
А.Г. Зиганшин, АО «Чепецкий механический завод», e-mail: AGZiganshin@rosatom.ru
С целью снижения массы и повышения ресурса работы авиадвигателей в ведущих странах проводятся работы по созданию новых интерметаллидных титановых сплавов. В статье представлены результаты выплавки в АО «Чепецкий механический завод» (г. Глазов) партии промышленных слитков Æ360 мм нового деформируемого титанового орто-сплава разработки ФГУП «ВИАМ» (г. Москва). Приведены данные по химическому составу слитков и результаты их статистической обработки.
Ключевые слова: титан, интерметаллид, слиток, легирующий элемент, вакуумно-дуговая плавка, гарнисажная плавка, химический состав, статистический анализ.
Технологии обработки
Исследование диффузионных процессов в титановых сплавах при горячем прессовании трубных заготовок на медном подсмазочном слое
В.П. Леонов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
Л.П. Ртищева, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
В.Н. Копылов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
К.Г. Мартынов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
Д.А. Негодин, АО «ЧМЗ», e-mail: dmanegodin@rosatom.ru
С.В. Жеребцов, НИУ «БелГУ», e-mail: zherebtsov@bsu.edu.ru
Д.Н. Клименко, НИУ «БелГУ», e-mail: deniklim@mail.ru
Применяемые в настоящее время на территории Российской Федерации технологии изготовления трубных заготовок и труб из титановых сплавов используют традиционные методы прессования. Зачастую при прессовании традиционным методом (на окисной пленке) возникает повреждаемость поверхностных слоев в результате налипания титановых сплавов на инструментальную сталь. Причина этого явления заключается в плохих триботехнических характеристиках титана и значительном локальном разогреве поверхностных слоев заготовок в процессе прессования. Устранить этот отрицательный фактор или в значительной степени его уменьшить возможно, используя при прессовании эффект активных сил трения с применением защитного подсмазочного слоя. В данной статье исследовано применение меди в качестве защитного технологического покрытия. Рассмотрены процессы диффузии меди в титановые приповерхностные слои, происходящие при прессовании трубных заготовок.
Ключевые слова: титановые сплавы, трубная заготовка, медный подсмазочный слой, диффузия, интерметаллиды.
Вибрационная обработка титана в присутствии высокомолекулярного соединения
В.Ю. Ягофаров, ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет», e-mail: Vyagofarov@gmail.com
Показана возможность реализации механохимических процессов при механоактивации титана совместно с высокомолекулярным соединением. Вибрационная обработка металл-полимерной композиции приводит к механохимическому синтезу карбида титана. Представлены условия реализации механохимического синтеза, фракционный и фазовый состав синтезированных продуктов.
Ключевые слова: вибрационная обработка, титан, полиметилметакрилат, механодеструкция полимера, механохимический синтез, карбид титана.
Применение. Качество. Рынок
Случай горения титановых деталей паровой турбины. анализ аварии и мероприятия по исключению
В.В. Травин, ОАО «Калужский турбинный завод», e-mail: vs.tr@mail.ru
А.И. Зможный, ОАО «Калужский турбинный завод», e-mail: aleksander.zmozhniy@yandex.ru
Г.А. Шевелев, ОАО «Калужский турбинный завод», e-mail: gennady_shevelev@mail.ru
Дано краткое описание природы горения титановых сплавов. Рассмотрен титановый пожар в транспортной паровой турбине, возникший из-за задевания роторной детали за статорную. Причиной аварии явилась прогрессирующая деформация ползучести. Представлено техническое расследование процесса горения. Проведен расчет ползучести проблемной детали и температурного состояния ротора турбины. Разработаны мероприятия, исключившие повторение таких случаев.
Ключевые слова: титановые сплавы, паровая турбина, ползучесть, аварийная ситуация, титановый пожар, меры по предотвращению.
Влияние химического состава и термической обработки на структуру, механические свойства и обрабатываемость резанием титанового сплава ВСТ2К
С.В. Скворцова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ), e-mail: skvorcovasv@mati.ru
Г.В. Гуртовая, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)
А.В. Овчинников, Ступинский филиал ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)
В.С. Спектор, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)
А.П. Нейман, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)» (МАИ)
В статье показана возможность создания с помощью термической обработки однотипной структуры и, соответственно, близкого уровня свойств в горячекатаных полуфабрикатах сплава ВСТ2К разного химического состава. Изучено влияние химического состава и структуры сплава ВСТ2К на усилие резания и температуру в зоне резания при фрезеровании. Определено оптимальное структурное состояние сплава ВСТ2К для достижения наилучшей обрабатываемости резанием.
Ключевые слова: титановый сплав, структура, термическая обработка, химический состав, механические свойства, обрабатываемость резанием.
Исследование деформируемости интерметаллидного сплава системы Ti-Al-Nb
О.Н. Мочалова, ОАО «Всероссийский институт легких сплавов»
М.В. Зенина, ОАО «Всероссийский институт легких сплавов»
В.С. Саленков, ОАО «Всероссийский институт легких сплавов», e-mail: info@aoavils.ru
В статье приведены результаты реологических исследований, исследований микроструктуры и фазового состава экспериментальных образцов (диаметром 15 мм и высотой 20 мм) из интерметаллидного сплава титана на основе орто-фазы. Осадку экспериментальных образцов проводили в один (одноступенчатая осадка) или два (двухступенчатая осадка) приёма с различными скоростями деформации (от 2,5─3,0∙10-1 до 2,5─4,5∙102 с-1) в изотермических условиях в интервале температур 930–1160°С. Степень деформации составляла от 15 до 50 %.
Ключевые слова: сплав Ti-Al-Nb, интерметаллиды титана, реологические исследования, осадка, деформация.
Технологии производства
Получение пористых материалов и покрытий из волокон титана методами диффузионной сварки и термоводородной обработки
М.Ю. Коллеров, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
А.В. Овчинников, Ступинский филиал ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
М.А. Герман, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
Е.О. Агаркова, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: agarkovaeo@mati.ru
Рассмотрена возможность получения пористого материала и покрытия на монолитной основе из проволоки и волокон технически чистого титана с использованием диффузионной сварки и термоводородной обработки. Установлено, что обратимое легирование водородом способствует преобразованию механических контактов волокон и основы в физико-химические вследствие многократной фазовой перекристаллизации материала. Это позволяет повысить комплекс механических характеристик пористого материала и его адгезионную связь с монолитной основой. Полученные по такой технологии материалы могут успешно использоваться для производства остеоинтегрирующих имплантатов и покрытий монолитных конструкций.
Ключевые слова: пористый материал, титан, покрытия, термоводородная обработка, медицинские имплантаты.
Выплавка опытных промышленных слитков нового отечественного деформируемого интерметаллидного титанового орто-сплава
А.В. Александров, АО «Чепецкий механический завод», e-mail: AlVlAleksandrov@rosatom.ru
Р.С. Коншин, АО «Чепецкий механический завод», e-mail: RSKonshin@rosatom.ru
А.Г. Зиганшин, АО «Чепецкий механический завод», e-mail: AGZiganshin@rosatom.ru
С целью снижения массы и повышения ресурса работы авиадвигателей в ведущих странах проводятся работы по созданию новых интерметаллидных титановых сплавов. В статье представлены результаты выплавки в АО «Чепецкий механический завод» (г. Глазов) партии промышленных слитков Æ360 мм нового деформируемого титанового орто-сплава разработки ФГУП «ВИАМ» (г. Москва). Приведены данные по химическому составу слитков и результаты их статистической обработки.
Ключевые слова: титан, интерметаллид, слиток, легирующий элемент, вакуумно-дуговая плавка, гарнисажная плавка, химический состав, статистический анализ.
Технологии обработки
Исследование диффузионных процессов в титановых сплавах при горячем прессовании трубных заготовок на медном подсмазочном слое
В.П. Леонов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
Л.П. Ртищева, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
В.Н. Копылов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
К.Г. Мартынов, НИЦ «Курчатовский институт» - ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: mail@crism.ru
Д.А. Негодин, АО «ЧМЗ», e-mail: dmanegodin@rosatom.ru
С.В. Жеребцов, НИУ «БелГУ», e-mail: zherebtsov@bsu.edu.ru
Д.Н. Клименко, НИУ «БелГУ», e-mail: deniklim@mail.ru
Применяемые в настоящее время на территории Российской Федерации технологии изготовления трубных заготовок и труб из титановых сплавов используют традиционные методы прессования. Зачастую при прессовании традиционным методом (на окисной пленке) возникает повреждаемость поверхностных слоев в результате налипания титановых сплавов на инструментальную сталь. Причина этого явления заключается в плохих триботехнических характеристиках титана и значительном локальном разогреве поверхностных слоев заготовок в процессе прессования. Устранить этот отрицательный фактор или в значительной степени его уменьшить возможно, используя при прессовании эффект активных сил трения с применением защитного подсмазочного слоя. В данной статье исследовано применение меди в качестве защитного технологического покрытия. Рассмотрены процессы диффузии меди в титановые приповерхностные слои, происходящие при прессовании трубных заготовок.
Ключевые слова: титановые сплавы, трубная заготовка, медный подсмазочный слой, диффузия, интерметаллиды.
Вибрационная обработка титана в присутствии высокомолекулярного соединения
В.Ю. Ягофаров, ФГАОУ ВО «Дальневосточный федеральный университет», e-mail: Vyagofarov@gmail.com
Показана возможность реализации механохимических процессов при механоактивации титана совместно с высокомолекулярным соединением. Вибрационная обработка металл-полимерной композиции приводит к механохимическому синтезу карбида титана. Представлены условия реализации механохимического синтеза, фракционный и фазовый состав синтезированных продуктов.
Ключевые слова: вибрационная обработка, титан, полиметилметакрилат, механодеструкция полимера, механохимический синтез, карбид титана.
Применение. Качество. Рынок
Случай горения титановых деталей паровой турбины. анализ аварии и мероприятия по исключению
В.В. Травин, ОАО «Калужский турбинный завод», e-mail: vs.tr@mail.ru
А.И. Зможный, ОАО «Калужский турбинный завод», e-mail: aleksander.zmozhniy@yandex.ru
Г.А. Шевелев, ОАО «Калужский турбинный завод», e-mail: gennady_shevelev@mail.ru
Дано краткое описание природы горения титановых сплавов. Рассмотрен титановый пожар в транспортной паровой турбине, возникший из-за задевания роторной детали за статорную. Причиной аварии явилась прогрессирующая деформация ползучести. Представлено техническое расследование процесса горения. Проведен расчет ползучести проблемной детали и температурного состояния ротора турбины. Разработаны мероприятия, исключившие повторение таких случаев.
Ключевые слова: титановые сплавы, паровая турбина, ползучесть, аварийная ситуация, титановый пожар, меры по предотвращению.
