Формирование структуры и свойств при прессовании труб из титанового сплава Ti-3AL-2.5V

Abstract

RU: Трубы из сплава титана Ti-3Al-2.5V используются в гидросистемах самолетов ведущих фирм «Боинг», «Аэробус» и др. и требуют высоких эксплуатационных свойств, поэтому возрастает роль технологических процессов их изготовления. В работе рассмотрена одна из стадий изготовления труб из титана – прессование. Цель работы. Установление особенностей формирования структуры и механических свойств труб из сплава Ti-3Al-2.5V на стадии прессования. Методика исследования. В работе исследована микроструктура металла с применением оптического и растрового электронного микроскопов. На растровом микроскопе исследования выполнены в обратнорассеянных электронах. Механические свойства исследованы на круглых образцах в продольном и поперечном направлениях при растяжении в соответствии с ГОСТ 1497-84. Также замеряли твердость по Бринеллю и Роквеллу в продольном и поперечном направлениях по толщине стенки. Результаты. Получены данные о формировании структуры и механических свойств при прессовании труб из сплава Ti-3Al-2.5V. В прессованных трубах имеет место анизотропия механических свойств, неоднородность структуры, связанные с температурно-деформационными параметрами процесса и, вероятно, с наследственностью после ковки слитка. Научная новизна. Установлены закономерности формирования структуры и свойств труб из сплава Ti-3Al-2.5V в процессе прессования. Показано развитие при прессовании процессов динамической рекристаллизации и формирования неоднородных, разнозернистых структур, анизотропии свойств. Практическая значимость. На основании полученных результатов рекомендованы температурно-деформированные режимы горячего прессования для производства труб в промышленных условиях.

UK: Труби із сплаву титану Ti-3Al-2.5V використовуються в гідросистемах літаків провідних фірм «Боїнг», «Аеробус» та ін. і потребують високих експлуатаційних властивостей, тому зростає роль технологічних процесів їх виготовлення. В роботі розглянута одна зі стадій виготовлення труб з титану – пресування. Мета роботи. Встановлення особливостей формування структури і механічних властивостей труб зі сплаву Ti-3Al-2.5V на стадії пресування. Методика дослідження. У роботі досліджена мікроструктура металу з використанням оптичного і растрового електронного мікроскопів. На растровому мікроскопі дослідження виконані в зворотньорозсіяних електронах. Механічні властивості досліджені на круглих зразках в поздовжньому і поперечному напрямках при розтягуванні відповідно до ГОСТ 1497-84. Також замірювали твердість по Брінеллю і Роквеллу в поздовжньому і поперечному напрямках по товщині стінки. Результати. Отримано дані про формування структури і механічних властивостей при пресуванні труб зі сплаву Ti-3Al2.5V. В пресованих трубах має місце анізотропія механічних властивостей, неоднорідність структури, пов'язані з температурно-деформаційними параметрами процесу та, ймовірно, зі спадковістю після кування злитка. Наукова новизна. Встановлено закономірності формування структури та властивостей труб зі сплаву Ti-3Al-2.5V в процесі пресування. Показано розвиток при пресуванні процесів динамічної рекристалізації та формування неоднорідних, різнозерністих структур, анізотропії властивостей. Практична значимість. На підставі отриманих результатів рекомендовані температурно-деформаційні режими гарячого пресування для виробництва труб в промислових умовах.

EN: Ti-3Al-2.5V titanium alloy pipes are used in the hydraulic systems of the airplanes of Boeing, Airbus and other leading companies and require high performance properties, therefore the role of technological processes of their manufacture is increasing. Pressing as one of the stages of manufacturing pipes made of titanium is considered in this paper. Objective. To determination of the characteristics of the formation of the structure and mechanical properties of Ti-3Al-2.5V alloy pipes at the pressing stage. Methods of research. The microstructure of metal with the use of optical and scanning electron microscopes is studied. The investigations are performed in backscattered electrons by means of scanning microscope. The mechanical properties have been studied on circular specimens in the longitudinal and transverse directions under tension in accordance with ГОСТ 1497-84. The Brinell and Rockwell hardness was also measured in the longitudinal and transverse directions in thickness. Results. The data on the formation of structure and mechanical properties for the extrusion of Ti-3Al-2.5V alloy pipes are obtained. Anisotropy of mechanical properties, heterogeneity of the structure associated with the temperature-deformation parameters of the process and, probably, with heredity after forging in the extruded tubes are observed. Scientific novelty. Regularities in the formation of the structure and properties of Ti3Al-2.5V alloy pipes during the pressing process are defined. The development of the processes of dynamic recrystallization and the formation of heterogeneous, variegated structures and the anisotropy of properties are shown during pressing. Practical valuee. Based on the results obtained, temperature-deformed hot pressing modes are recommended for the production of pipes in industrial conditions.