Технологическая деформируемость титановых сплавов

Abstract

Все большее применение в машиностроении находят легкие титановые сплавы, обладающие специальными служебными свойствами. Процесс обработки титановых сплавов давлением характеризуется сложной историей нагружения во времени. Конечные свойства готовой продукции определяются приобретенной в процессе деформации структурой, которая влияет на пластичность и сопротивление деформации в процессе нагружения. Для определения сопротивления деформации и пластичности титановых сплавов используется автоматизированный многокулачковый пластометр ЧПИ – ЮУрГУ, разработанный под руководством профессора, доктора технических наук В.Н. Выдрина. Пластометр позволяет проводить исследования черных, цветных металлов и их сплавов в достаточно широких пределах изменения термомехани- ческих параметров процессов обработки металлов давлением: степени деформации от 5 до 85 %, скорости деформации от 0,1 до 100 с–1, температуры деформации образцов от 20 до 1350 °C; количество рабочих кулачков – 3; число обжатий одним кулачком от 1 до 10, паузы при дробном нагружении от 1 с и более. Исследована технологическая деформируемость титановых сплавов в интервале температур 800...1000 °C, средней скорости деформации 1...30 с–1, конечной степени деформации 0,15...0,4. Установлены показатели пластичности сплавов, на основании планирования эксперимента и статистической обработки результатов исследования получены эмпирические зависимости для расчета сопротивления деформации сплавов ВТ3-1, ВТ5-1, ВТ-22, 3М. В результате проведенных исследований установлено неоднозначное влияние температуры испытаний на пластичность титановых сплавов. Наибольшим сопротивлением деформации обладает сплав ВТ5-1, а наименьшим сплав 3М, при температуре 1000 °C сопротивление деформации всех исследованных сплавов сближается при одинаковых деформационных и скоростных параметрах. Light titanic alloys find numerous applications in mechanical engineering. They possess a number of specified properties. A record of loading in time characterizes the pressuring of titanic alloys. The final properties of the product are defined by the deformation structure the product acquires in the process of deformation. This structure influences plasticity and resistance of deformation under loading. To determine the resistance of deformation and plasticity of titanic alloys the automated multicam plastometer of SUSU was used. It was developed under the leadership of professor V. N. Vydrin. The plastometer allows studying ferrous and non-ferrous metals and alloys within a wide range of thermomechanical parameters of metal pressing where the degree of deformation is from 5 to 85 %, deformation speed is from 0.1 to 100 s–1, the temperatures of sample deformation are from 20 to 1350 °C; the number of working cams is 3; the number of drafts by one cam is from 1 to 10, time intervals at fractional loading are from 1 s and more. The technological formability of titanic alloys was investigated in the range of temperatures from 800 to 1000 °C, with an average speed of deformation from 1 to 30 s–1, and with a critical degree of deformation from