Расчет равновесных диаграмм состояния и фазовых превращений титановых сплавов системы титан – алюминий

Abstract

На основе методологии CALPHAD предложена методика построения равновесной диаграммы состояния и термокинетической диаграммы превращения интерметаллидного сплава системы Ti–Al. Определено влияние алюминия на температуру образования интерметаллида титана Ti₃Al. Показано, что с увеличением содержания алюминия в интерметаллиде Ti₃Al от 10 до 29 ат. % температура начала β-Ti→Ti₃Al-превращения повышается с 520 до 1170 оС. Дальнейшее повышение содержания алюминия в интерметаллиде с 29 до 40 ат. % приводит к незначительному снижению начальной температуры превращения до 1140 оС. Разработанная методика может быть использована для моделирования термокинетических диаграмм анизотермических превращений в сложных титановых сплавах.

На підставі методології CALPHAD запропоновано методику побудови рівноважної діаграми стану та термокінетичної діаграми перетворення інтерметалідного сплаву системи Ti–Al. Визначено вплив алюмінію на температуру перетворення інтерметаліду титана Ti₃Al. Показано, що зі збільшенням вмісту алюмінію в інтерметаліді Ti₃Al від 10 до 29 ат. % температура початку β-Ti→Ti₃Al-перетворення підвищується з 520 до 1170 оС. Подальше підвищення вмісту алюмінію в інтерметаліді з 29 до 40 ат. % призводить до незначного зниження початкової температури перетворення до 1140 оС. Розроблена методика може бути використана для моделювання термокінетичних діаграм анізотермічних перетворень в складних титанових сплавах.

Basing on the CALPHAD methodology a method of construction of an equilibrium diagram of state and thermokinetic diagram of transformation of intermetallic alloy of Ti–Al system was suggested. The effect of aluminium on temperature of transformation of titanium intermetallic Ti₃Al was determined. It was shown that with increase of aluminium content in intermetallic Ti₃Al from 10 up to 29 at. % the temperature of beginning of β-Ti→Ti₃Al transformation is increased from 520 up to 1170 °С. The further increase in aluminium content in intermetallic from 29 up to 40 аt. % leads to negligible decrease in initial temperature of transformation to 1140 °С. The developed method can be applied for modeling of thermokinetic diagrams of anisothermic transformations in complex titanium alloys.