Структура и свойства нового высокопрочного титанового сплава Т120, полученного способом ЭЛП после деформационной и термической обработки

Abstract

Определены технологические режимы проведения термодеформационной обработки слитков электронно-лучевой плавки нового сплава Т120. Проведены работы по получению экспериментальной серии деформированных заготовок из слитков диаметром 150 мм нового высокопрочного сплава. После проведенной деформационной обработки исследована микроструктура сплава Т120. Определено, что структура титанового сплава Т120, полученного способом ЭЛП, после прокатки состоит из равноосных полиэдрических первичных β-зерен, а внутризеренная структура представлена α- и β-фазами, причем α-фаза имеет пластинчатую морфологию. Установлено, что при проведении деформационной обработки на поверхности листов образуется окисный, а под ним приповерхностный альфированный слой толщиной до 0,5 мм. Исследовано влияние термической обработки деформированных полуфабрикатов на структуру и свойства металла и установлены режимы, которые обеспечивают оптимальное сочетание прочности и пластичности для сплава Т120. Для достижения максимальной пластичности заготовки сплава Т120 целесообразно подвергать отжигу при температуре 900 °С, в результате чего в металле формируется внутризеренная (α + β)-структура с толщиной α-пластин 1,0...1,5 мкм. при этом значение ударной вязкости составляет KCV = 12…14 Дж/см² при относительном удлинении δs = 12 %

Визначено технологічні режими проведення термодеформаційної обробки злитків електронно-променевої плавки нового сплаву Т120. Проведено роботи по отриманню експериментальної серії деформованих заготовок із злитків діаметром 150 мм нового високоміцного сплаву. Після проведеної деформаційної обробки досліджена мікроструктура сплаву Т120. Визначено, що структура титанового сплаву Т120, отриманого способом ЕЛП, після прокатки складається з рівноосних поліедріческіх первинних β-зерен, а внутрішньозеренна структура представлена α- і β-фазами, причому ?-фаза має пластинчасту морфологію. Встановлено, що при проведенні деформаційної обробки на поверхні листів утворюється окисний, а під ним приповерхневий альфований шар товщиною до 0,5 мм. Досліджено вплив термічної обробки деформованих напівфабрикатів на структуру і властивості металу і встановлено режими, які забезпечують оптимальне поєднання міцності і пластичності для сплаву Т120. Для досягнення максимальної пластичності заготовки сплаву Т120 доцільно піддавати відпалу при температурі 900 °С, в результаті чого в металі формується внутрішньозеренна (α + β)-cтруктура з товщиною α-пластин 1,0...1,5 мкм. при цьому значення ударної в’язкості становить KCV = 12...14 Дж/см² при відносному подовженні δs = 12 %.

Technological conditions of thermodeformational treatment of ingots of electron beam melting of the new alloy T120 were determined. The works were carried out for producing experimental series of deformed billets of 150 mm diameter ingots of the new high-strength alloy. After deformational treatment the microstructure of T120 alloy was examined. It was determined that the structure of titanium alloy T120, produced by the EBM, consists of equiaxial polyhedral primary β-grains after rolling, and the intergranular structure is presented by α and β-phases, moreover, the α-phase has a laminar morphology. It was found that during deformational treatment an oxide and near-surface alphized layer of up to 0.5 mm thickness under it are formed on the surface of sheets. The effect of heat treatment of deformed semiproducts on structure and properties of metal was investigated and conditions, which provide optimum combination of strength and ductility for alloy T120 were established. To attain the maximum ductility, it is rational to subject the T120 alloy billets to annealing at 900 °C, as a result of which the intergranular (α + β)-structure with thickness of α-lamella of 1.0…1.5 μm is formed. In this case the value of impact strength is KCV = 12…14 J/cm² at elongation δs = 12 %.