Методика построения расчётных равновесных диаграмм состояния и термокинетических превращений титановых сплавов системы Ti–Al

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 превращения β-Ti → Ti₃Al повышается от 520 до 1170°С. Дальнейшее повышение содержания алюминия в интерметаллиде от 29 до 40 ат.% приводит к незначительному снижению начальной температуры превращения до 1140°С. Разработанная методика может быть использована для моделирования термокинетических диаграмм анизотермических превращений в сложных титановых сплавах.

На підставі методології CALPHAD запропоновано методику побудови рівноважної діяграми стану та термокінетичної діяграми перетворення інтерметалідного стопу системи Ti–Al. Визначено вплив алюмінію на температуру перетворення інтерметаліду титану Ti₃Al. Показано, що зі збільшенням вмісту Алюмінію в інтерметалідах Ti₃Al від 10 до 29 ат.% температура початку перетворення β-Ti → Ti₃Al підвищується від 520 до 1170°С. Подальше підвищення вмісту Алюмінію в інтерметаліді від 29 до 40 ат.% приводить до незначного зниження початкової температури перетворення до 1140°С. Розроблена методика може бути використана для моделювання термокінетичних діяграм анізотермічних перетворень у складних титанових стопах.

Based on the methodology of CALPHAD, the design technique for equilibrium state diagram and thermokinetic diagram of the transformation of intermetallic alloy of a Ti–Al system is proposed. The influence of aluminium on the temperature of titanium intermetallide Ti₃Al formation is determined. As shown, with an increase of aluminium content in the Ti₃Al intermetallide from 10 to 29 at.%, the onset temperature of the β-Ti → Ti₃Al transition increases from 520 to 1170°C. A further increasing of aluminium content in the intermetallic compound from 29 to 40 at.% leads to a slight decrease in the initial transition temperature to 1140°C. The developed technique can be used to simulate thermokinetic diagrams of anisothermal transformations in complex titanium alloys.