Введение 3
1 Обзор литературы на тему взаимосвязи структуры, свойств и качества
полуфабрикатов из титановых сплавов с технологией их обработки 5
1.1. Обзор титановых сплавов 5
1.2. Влияние параметров деформации на структуру и свойства титановых
сплавов 12
1.3. Виды и основы термической обработки титановых сплавов 20
1.4. Металлография дефектов 26
Заключение 33
2 Объекты и методы исследования 34
2.1. Объекты исследования 34
2.2. Методы исследования 41
3 Исследования качества полуфабрикатов из титановых сплавов на различных этапах производства 46
3.1. Влияние дефектов металлургического происхождения на структуру и
свойства полуфабрикатов из титановых сплавов 46
3.2. Влияние дефектов технологического происхождения на структуру и
свойства полуфабрикатов из титановых сплавов 54
Выводы 66
Список использованной литературы 67
Титан имеет обширную сферу применения во всех отраслях нашей жизни. В полуфабрикатах и готовых деталях из титановых сплавов встречаются различного вида дефекты, большой вклад в их изучение внесла такая наука как Металлография.
Металлография устанавливает связь между структурой, фазовым составом и комплексом физико-механических свойств. Основу металлографии составляет изучение особенностей структурообразования протекающих в процессе различных превращений и процессов с изменением химического состава. Металлографические методы исследования применяются при изучении причин снижения механических свойств изделий и особенно в случаях различного рода поломок и разрушений в процессе эксплуатации. Методы структурного исследования металлов непрерывно совершенствовались. Были разработаны сложные приборы; благодаря которым стал возможным количественный подход ко многим проблемам металлографии и металловедения. Использование различных, взаимно дополняющих методов исследования позволяет определить не только количество и морфологию фаз, но и их химический состав, тонкое строение, взаимную ориентировку кристаллитов, кристаллическую решетку отдельных фаз.
Металлографические методы исследования сплавов широко используются для контроля и корректировки технологии производства полуфабрикатов и изделий. Например, изучение макроструктуры позволяет выявлять неоднородности химического состава, возникшие в результате недостаточно совершенной технологии литья слитков, разнозернистость, различные дефекты материала, возникшие при горячей деформации и многое другое. С помощью микроанализа можно установить нарушение режимов различных технологических нагревов (нагрев под обработку давлением, отжиг, упрочняющая термическая обработка).
Таким образом, по этим вопросам накоплен достаточно большой и ценный материал, который относительно подробно изложен в специализированной научно-технической литературе. Однако важно не просто знать теоретическую базу, а уметь её применять на практике при реальном производстве. Необходимо понимать происходящие процессы, находить причин, анализировать и обосновывать результаты, и делать выводы. Поэтому на начальных этапах освоения специальности, для получения опыта, целесообразно банальное сопоставление теоретических знаний с практическими данными и обоснование полученных результатов.
1. Установлено, что основной причиной образования пор в слитках из титановых сплавов является их недостаточная жидкотекучесть. При этом размер и расположение пор в слитке из сплава ВТ5-1 позволяет его использовать для дальнейшего передела в деформированные полуфабрикаты. Размер пор в слитке сплава 7115 является не допустимым, что приводит к браку полуфабриката.
2. Установлено, что химическая неоднородность может проявляться в слитке как непосредственно после литья, так и в прутках после деформации, оказывая существенное влияние на их структуру, вплоть до брака.
3. Показаны несколько видов технологических дефектов поверхности
деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов ВТ16, ВТ35 и ВТ22, причиной появления которых в основном является недостаточная технологическая пластичность титановых сплавов. Как правило многие из них не оказывают существенного влияния на качество полуфабриката, а также могут быть исправлены в процессе деформации путём корректировки режима.
4. Установлено, что несоблюдение температурных режимов деформации может приводить к формированию структуры не поддающийся исправлению последующей термической обработкой или деформацией. Особенно это критично при диаметрах прутка 10 -30 мм.
5. Показано, что в зависимости от температуры деформации в прутках из сплава ВТ3-1 может формироваться структуры глобулярного, пластинчатого, бимодального и P-превращённого типа. Показано, что особое внимание необходимо уделять стабилизации температуры деформации внутри одной партии, что бы все прутки партии имели схожий тип структуры.
6. Установлено, что нарушение скоростных параметров термической обработки прутков из титановых сплавов может приводить к не достижению требуемого уровня механических свойств.
Помощь студентам и аспирантам в выполнении работ от наших партнеров
