Регулирование структуры и фазового состава алюминидов титана, полученных зонной плавкой

Abstract

Разработана технология, в едином процессе объединяющая индукционную зонную плавку интерметаллида системы TiAl с последующей термической обработкой, обеспечивающей скорость охлаждения, которая способствует гомогенизации структуры и механических характеристик по длине слитка. Создана математическая модель процесса и проведен вычислительный эксперимент, с помощью которого было показано, что для гомогенизации структуры интерметаллида по всей длине слитка и улучшения его механических характеристик необходимо обеспечить скорость остывания в пределах 0,4—0,6 K/с. Исследования структуры, полученного в результате этого процесса слитка показало наличие в нем пластинчатой (γ + a₂)- фазы и β₀ (В2)-фазы. Термическая обработка способствует увеличению объема упорядоченной кубической β (В2)-фазы, отвечающей за упрочнение и пластичность.

Розроблена технологія, в єдиному процесі об’єднуюча індукційну зонну плавку інтерметаліду системи TiAl з наступною термічною обробкою, що забезпечує швидкість охолодження, яка сприяє гомогенізації структури і механічних характеристик по довжині зливку. Створено математичну модель процесу та проведено обчислювальний експеримент, за допомогою якого було показано, що для гомогенізації структу ри інтерметаліду по всій довжині зливка і поліпшення його механічних характеристик необхідно забезпечити швидкість охолодження в межах 0,4—0,6 K/с. Дослідження структури зливку, який отриманий в результаті цього процесу, показало наявність в ній пластинчастої (γ + α₂)-фази і β₀(В2)-фази. Термічна обробка сприяє збільшенню об’єму впорядкованої кубічної β (В2)-фази, що відповідає за зміцнення і пластичність.

A technology, combining the induction zone melting of intermetallides of the TiAl system and a subsequent heat treatment providing the cooling rate, which promotes the homogenization of the structure and mechanical characteristics along the ingot, has been developed. A mathematical model of the process is constructed, and the computing experiment is conducted, which showed that the homogenization of an intermetallic structure along the entire ingot length and the improvement of its mechanical characteristics require ensuring the cooling rates in the interval of 0.4—0.6 K/s. Investigation of the structure of an ingot produced by this process showed the presence of the platelike (γ + α₂)-phase and the β₀(В2)-phase in it. Heat treatment promotes an increase of the volume of the ordered cubic β (В2)-phase responsible for strengthening and ductility.