Сопротивление усталости сплава Ti-6Al-4V, полученного методом порошковой металлургии

Abstract

Исследуются усталостные характеристики сплава Ti-6Al-4V, синтезированного по наиболее простой технологии порошковой металлургии, включающей процессы прессования и спекания элементарных порошковых смесей на основе гидрида титана. Порошковый материал имеет относительно мелкое зерно ß -фазы, что, несмотря на наличие остаточных пор, приводит к достаточно высокому пределу выносливости (500 МПа), сравнимому с пределом выносливости соответствующего литого сплава. Местами зарождения усталостных трещин в порошковом сплаве являются такие концентраторы напряжений, как наиболее крупные поры, выходящие на поверхность рабочей части образцов. Использование данной порошковой технологии позволяет при значительном понижении стоимости производства титановых сплавов и изделий из них получать удовлетворительные как статические, так и динамические механические характеристики, приемлемые для практического применения.

Досліджуються утомні характеристики сплаву Ti-6Al-4V, синтезованого за найпростішою технологією порошкової металургії, яка включає лише операції пресування та спікання елементарних порошкових сумішей на основі гідриду титану. Порошковий матеріал має відносно дрібні зерна i -фази, що, незважаючи на наявність залишкових пор, призводить до досить високої границі утоми (500 МПа), яка близька до границі утоми відповідного литого сплаву. Місцями зародження тріщин від утомленості в порошковому сплаві є такі концентратори напружень: найбільш крупні пори, що виходять на поверхню робочої частини зразків. Застосування даної порошкової технології дозволяє при значному зниженні вартості виробництва титанових сплавів та виробів із них отримувати задовільні статичні і динамічні механічні характеристики, прийнятні для практичного використання.

We have studied fatigue characteristics of Ti-6Al-4V alloy synthethized by the simplest powder metallurgy technology including processes of pressing and pressure sintering of powder mixtures based on titanium hydrite. The powder material has relatively fine grains of /?-phase which, despite availability of residuale voids, provide quite high endurance limit (500 MPa) comparable with that of the respective cast alloy Sites of crack initiation in powder alloy are such stress raisers as the largest voids emanating to the surface of specimen work portion. Application of the given P/M technology makes it possible to ensure cost-effective production of titanium alloys and products with satisfactory static and dynamic mechanical characteristics, which are suitable for their practical application.