Вплив легувальних елементів на старіння економно-легованих метастабільних бета-сплавів титану

Abstract

Використовуючи три промислові економно-леговані метастабільні титанові β-сплави (TIMETAL-LCB (wt.%): Ti–1,5Al–4,5Fe–6,8Mo, Ti–4,3Fe–7,1Cr–3Al та Ti–1Fe–13Cr–3Al), порівняльно дослідили вплив окремих легувальних елементів на кінетику розпаду загартованої від температур однофазної β-області метастабільної β-фази під час старіння. Встановлено роль таких легувальних елементів, як молібден, залізо та хром. Експериментальні результати зіставлені з результатами паралельних обрахунків за програмним комплексом DICTRA. Запропоновано нову композицію економно-легованого титанового β-сплаву, в якому за основу взято сплав Ti–1,5Al–4,5Fe–6,8Mo, де молібден замінено на еквівалентну кількість марганцю (4%). Встановлено перспективність сплаву для практичного використання.

С использованием трех промышленных экономно-легированных титановых метастабильных β-сплавов (TIMETAL-LCB: Ti–1,5Al–4,5Fe–6,8Mo; Ti–4,3Fe–7,2Cr– 3Al и Ti–1Fe–13Cr–3Al) исследовано влияние отдельных легирующих элементов на кинетику распада закаленной от температур однофазной β-области метастабильной β-фазы при старении. Выявлена роль в этих процессах молибдена, железа и хрома, а также разной комбинации содержания двух последних. Полученные экспериментальные результаты сопоставлены с расчетами, выполненными при помощи комплекса программ DICTRA. Предложена новая композиция экономно-легированного титанового β-сплава, в котором за основу взят сплав TIMETAL-LCB с заменой молибдена на эквивалентное количество марганца. Установлена его перспективность для практического применения.

Employing three commercial titanium low-cost metastable β-alloys (TIMETAL- LCB: Ti–1.5Al–4.5Fe–6.8Mo, Ti–4.3Fe–7.2Cr–3Al, and Ti–1Fe–13Cr–3Al) a comparative study of their metastable β-phase aging response was performed and obtained results were analyzed in terms of different chemical composition. The role of some alloying elements, namely, molybdenum, iron and chromium, as well as its different combinations of the last two were evaluated. Obtained experimental data were compared with the ones performed using DICTRA software. Basing on these results a new composition of titanium low cost beta-alloy, basing on TIMETAL-LCB composition in which molybdenum was substituted by equivalent amount of manganese, was proposed. Its prospects for partical application are established.