Деформационное упрочнение легированных сплавов титана

Abstract

Для изучения особенностей деформации сложнолегированных титановых сплавов (у которых легированием и термомеханической обработкой можно в широких пределах изменять соотношение α-, β- и ω-фаз) использовано определение показателя деформационного упрочнения n, по численному значению которого можно однозначно установить фазу, контролирующую деформацию материала. Показано влияние фазового состава сплава и морфологии фазовых составляющих на численное значение n. Показатель деформационного упрочнения изменяется от 0,51 в случае пластинчатых структур, когда β-фаза расположена по границам α-пластин, до 0,81 в случае глобулярной морфологии β-фазы. Установлено, что в β-сплавах титана с ОЦК решеткой показатель n может изменяться в интервале 0,5—1,0, несмотря на то, что обычно ОЦК металлы обладают показателем n = 0,5. Это обусловлено появлением внутри β-зерен дисперсных выделений ω-фазы, резко уменьшающих количество систем скольжения при деформации сплава. У сплавов с начальными стадиями выделения ω-фазы показатель n близок к 0,5. Сплавы с более полным выделением ω-фазы характеризуются показателем n ~ 1.

Для вивчення особливостей деформації складнолегованих титанових сплавів (в яких легуванням і термомеханічною обробкою можна в широких межах змінювати співвідношення α-, β- та ω-фаз) використано визначення показника деформаційного зміцнення n, по чисельному значенню якого можна однозначно встановити фазу, що контролює деформацію матеріалу. Показано вплив фазового складу сплаву і морфології фазових складових на чисельне значення n. Показник деформаційного зміцнення змінюється від 0,51 у випадку пластинчастих структур, коли β-фаза розташована по границях α-пластин, до 0,81 у випадку глобулярної морфології β-фази. Встановлено, що в β-сплавах титану з ОЦК ґраткою, n може змінюватися в інтервалі 0,5—1,0, незважаючи на те, що звичайно ОЦК метали мають n = 0,5. Це зумовлено появою у середині β-зерен дисперсних виділень ω-фази, що різко зменшують кількість систем ковзання при деформації сплаву. У сплавів з початковими стадіями виділення ω-фази n близький до 0,5. Сплави з більш повним виділенням ω-фази характеризуються показником n ~ 1.

The work is dedicated to study of deformation laws of hardening of some Ti-based alloys. It is also offered to use the definition of the parameter of deformation hardening n, which numerical value is possible to determine a phase, which controls deformation of a material, for study of features of deformation of complex alloyed Ti alloys (it is possible for them to change the ratio of α-, β- и ω-phases in wide range by alloying and thermo-mechanical treatment). The influence of phase structure of an alloy and morphology of phase components on numerical value of n is illustrated. The parameter of deformation hardening changes from 0,51 in a case of lamellar structures; when β-phase is located on borders of α-plates, to 0,81 in the case of globular morphology of β-phase. It is determined that for Ti β-alloys with BCC lattice the parameter n can change in an interval 0,5—1,0, in spite of the fact, that it is usual for BCC metals to have a parameter n = 0,5. It is caused by allocation of dispersed precipitations of the ω-phases inside β-grains, sharply reducing quantity of systems of sliding at deformation of an alloy. Alloys with initial stages of precipitations of ω-phases have the parameter n close to 0,5. Alloys with more complete precipitations of the ω-phases are characterized by a parameter n closing to 1.