Материаловедение
Динамическая стойкость титанового сплава ВТ23 с линейной градиентной и однородной пластинчатой структурами
О.Н. Гвоздева, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», e-mail: gon7133@mail.ru
А.С. Степушин, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
Г.В. Гуртовая, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)», ГНЦ ФГУП «ЦНИИчермет им. И.П. Бардина»
Н.В. Ручина, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
А.А. Смирнов, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
В работе исследована стойкость к высокоскоростному воздействию пластин из титанового сплава ВТ23 с разным типом структуры. Показано, что создание в поверхностном слое пластин дисперсной структуры с размером a-фазы не более 0,4 мкм позволяет повысить твёрдость до 42 ед. HRC. Установлено, что пластины с линейной градиентной структурой имеют более высокую динамическую стойкость по сравнению с пластинами с однородной крупнопластинчатой структурой и могут остановить ударник с энергией не более 1510 кДж.
Ключевые слова: титановый сплав, фазовый состав, градиентная структура, твердость, ударная вязкость. динамическая прочность, термоводородная обработка.
Определение реологических характеристик титанового порошка на основе анализа процесса деформации идеализированной модели порошкового тела
В.П. Леонов, НИЦ «Курчатовский институт» – «ЦНИИ КМ «Прометей», e-mail: VLeonov@crism.ru
Ю.Ю. Малинкина, НИЦ «Курчатовский институт» – «ЦНИИ КМ «Прометей»
С.Д. Другачук, НИЦ «Курчатовский институт» – «ЦНИИ КМ «Прометей»
И.М. Гаранина, НИЦ «Курчатовский институт» – «ЦНИИ КМ «Прометей»
Е.В. Чудаков, НИЦ «Курчатовский институт» – «ЦНИИ КМ «Прометей»
В работе проведено исследование процессов пластической деформации титанового порошка с использованием численных методов, в частности, метода конечных элементов. Применена расчетно-экспериментальная методика определения реологических характеристик порошкового материала по известным механическим характеристикам материала частиц на основе анализа процесса деформации идеализированной модели порошкового тела. Рассмотрена идеализированная модель порошкового тела, с помощью которой осуществлено математическое моделирование процесса деформации элементарной ячейки в виде кубика со сферической частицей, окруженной многогранной порой. Результаты моделирования хорошо согласуются с экспериментальными данными по прессованию в замкнутой матрице. Это свидетельствует о практической возможности применять для математического моделирования процессов уплотнения титановых порошковых материалов данную расчетно-экспериментальную методику определения реологических характеристик порошкового тела по известным значениям предела текучести материала частиц.
Ключевые слова: титановые сплавы, горячее изостатическое прессование, порошки титановых сплавов, реологические свойства.
Новый взгляд на обратную зависимость между прочностью на сдвиг и растяжение в высокопрочных титановых сплавах
А.С. Гребеньщиков, «Корпорация ВСМПО-АВИСМА», e-mail: grebenshchikov_as@vsmpo-avisma.ru
М.О. Ледер, ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА»
А.В. Волков, ПАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА»
Обратная зависимость прочности на сдвиг и прочности на растяжение, наблюдаемая в некоторых псевдо-бета-титановых сплавах, противоречит теоретической зависимости между этими параметрами, основанной на уравнении фон Мизеса, которое постулирует, что при чистом сдвиге текучесть возникает при напряжении, которое составляет 0,57 доли от предела текучести при чистом растяжении. На практике соотношение между прочностью на сдвиг, полученной при испытании на двойной сдвиг, и пределом текучести или пределом прочности при испытании на растяжение высокопрочных титановых сплавов колеблется от 0,4 до 0,75 и уменьшается с увеличением предела прочности при растяжении. Чтобы выяснить причину этого эффекта, было проведено МКЭ-моделирование испытания на двойной сдвиг. По результатам эксперимента предложено новое объяснение причины обратной зависимости между прочностью на сдвиг и растяжение. Учитывая распределение напряжения в начале испытания на двойной сдвиг, напряжение концентрируется в точке на кончике ножа, а в центре образца напряжение значительно ниже. Когда напряжение на поверхности образца достигает предела текучести, начинается текучесть, в то время как в центре образца напряжение еще невелико для начала текучести. Учитывая тот факт, что высокопрочный титан обычно имеет довольно низкую пластичность, разрушение происходит, когда распределение напряжения все еще неравномерно, что приводит к тому, что конечное значение прочности на сдвиг оказывается ниже ожидаемого.
Ключевые слова: титановые сплавы, прочность на сдвиг, прочность на растяжение, двойной сдвиг.
Обзор современных методов получения композиционных материалов на основе титанового сплава с добавлением мультиграфена
Е.А. Илларионова, ФГБУ Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов, e-mail: prilipko1998@yandex.ru
В.Н. Аникин, ФГБУ Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов, e-mail: anikin47_47@mail.ru
С.А. Ерёмин, ФГБУ Всероссийский научно-исследовательский и проектный институт тугоплавких металлов и твердых сплавов, e-mail:yeryominsa@mail.ru
С.Д. Шляпин, ФГБОУ ВО «Московский авиационный институт (национальный исследовательский университет)»
Рассмотрены механизмы взаимодействия титанового сплава и мультиграфена при спекании, основанные на анализе существующих литературных источников. Выделены ключевые аспекты, способствующие улучшению механических свойств композиционных материалов, состоящих из титана и мультиграфена. Мультиграфен выступает в роли армирующего элемента, увеличивая прочность и жесткость титанового сплава за счет структурного армирования и замедления пластической деформации. Химическое взаимодействие между мультиграфеном и титаном приводит к образованию новых фаз и улучшению адгезии, что создает более равномерное распределение нагрузки. Также отмечено влияние мультиграфена на пористость композита, способствующее ее снижению и улучшению плотности. Качество интерфейса между мультиграфеном и титаном становится критически важным для механизмов передачи нагрузки, подчеркивая необходимость дальнейшего изучения процессов на межфазных границах. Каждый из рассмотренных механизмов требует глубокого анализа для понимания их влияния на свойства титановых сплавов с мультиграфеном. Разработка новых материалов на основе мультиграфена может привести к созданию уникальных материалов, которые найдут применение в различных отраслях промышленности.
Ключевые слова: композиционные материалы, титановые сплавы, технология, спекание, мультиграфен, механические свойства, прочность.
Оценка вязкости разрушения титанового сплава Ti-6Al-4V, кальциетермического тория, урана, плутония
С.В. Сериков, ООО «Сура ЛТД», e-mail: suraltd1992@gmail.com
С помощью уже известного по публикациям расчетно-экспериментального метода идентификации металлов выполнена количественная оценка вязкости разрушения титанового сплава Ti-6Al-4V, тория, урана, плутония. Выявлены их индивидуальные особенности относительно эксплуатационной надежности. Приведены закономерности изменения коэффициента динамической вязкости и удельной энергии разрушения рассматриваемых материалов от скорости деформации и температуры испытаний.
Ключевые слова: идентификация металлов, коэффициент динамической вязкости, удельная работа разрушения, вязкость разрушения, предел выносливости материала.
Технологии производства
Наплавка оксидированными прутками на детали из титановых сплавов
В.К. Шаталов, ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», Калужский филиал, e-mail: vkshatalov@yandex.ru
Л.В. Лысенко, ФГБОУ ВО «Московский государственный технический университет имени Н.Э. Баумана (национальный исследовательский университет)», Калужский филиал
Рассматриваются новые присадочные материалы и технология их изготовления для наплавки на детали из титановых сплавов, которые позволяют повысить производительность изготовления запорной арматуры. Приводятся результаты эксперимента получения наплавок присадочными прутками с поверхностью, обработанной микродуговым оксидированием. Показана перспективность использования предлагаемого метода изготовления наплавочных прутков, отличающегося большей производительностью в сравнении с существующим.
Ключевые слова: титан, термическое оксидирование, микродуговое оксидирование, электролиты, наплавка.
Применение титановых сплавов для рабочих колес центробежных компрессоров
А.И. Иголкин, ПК «ЦНТУ «ПРОМЕТЕЙ», e-mail: anig348@mail.ru
И.А. Максименко, АО «НПФ «НевИнтерМаш»
В.Е. Кузьмин, АО «НПФ «НевИнтерМаш»
Ю.В. Зеленин, ПК «ЦНТУ «ПРОМЕТЕЙ»
Рассмотрены преимущества применения титановых сплавов для рабочих колес центробежных компрессоров. Представлен технологический цикл производства данных изделий с применением диффузионной пайки и использованием аморфных титановых припоев ленточного типа. Показаны особенности технологии создания равнопрочных основному металлу паяных соединений для различных титановых сплавов. Для повышения эрозионной стойкости титановых рабочих колес, работающих в условиях гидроабразивного износа, рекомендовано применение высокопрочных титановых сплавов или использование технологии напайки частицами карбида вольфрама.
Ключевые слова: титановые сплавы, рабочие колеса, компрессор, диффузионная пайка, аморфный припой, эрозия, карбид вольфрама.
Применение. Качество. Рынок
Возможности торговли металлопродукцией на бирже
И.В. Чернышев, АО «Санкт-Петербургская Международная Товарно-сырьевая Биржа», e-mail: a.nazarova@spimex.com
В статье приведено краткое описание направлений деятельности АО «Санкт-Петербургская Международная Товарно-сырьевая Биржа», в частности, работы секции «Металлы и сплавы». Особое внимание уделено биржевой торговле арматурой и перспективам вывода других товаров, в том числе титановой продукции, на организованные торги.
Ключевые слова: биржевая торговля, товарный рынок, металлопродукция, арматура.
