Мухаметрахимов М.Х., Сафиуллин Р.В., Лутфуллин Р.Я

СДВИГОВАЯ ПРОЧНОСТЬ ТВЕРДОФАЗНОГО СОЕДИНЕНИЯ НАНОСТРУКТУРНЫХ ЛИСТОВ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА ВТ6

Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт проблем сверхпластичности металлов Российской академии наук, г. Уфа, Россия, [e-mail]

Рост потребности в новой технике и развитие современного машиностроения связаны с изысканием новых экономически эффективных технологий формообра- зования деталей сложной конфигурации из традиционно труднообрабатываемых материалов. Одним из перспективных технологических направлений машино- строения является сварка давлением совмещенная со сверхпластической формов- кой (СПФ/СД) [1]. Однако, например, при использовании диффузионной сварки, являющейся разновидностью сварки давлением, не всегда возможно получение га- рантированного высокого качества твердофазного соединения (ТФС) на уровне ос- новного материала. Дело в том, что диффузионная сварка – это структурно некон- тролируемый процесс, осуществляемый при температуре, как правило, не ниже 0,8 Т пл. и напряжениях, меньших предела текучести материала. Решение задачи по- лучения гарантированного качества ТФС возможно при сварке давлением в усло- виях как традиционной, так и низкотемпературной сверхпластичности (СП) [2].

Целью работы являлось физическое моделирование процесса соединения в твердом состоянии при пониженных температурах листовых заготовок нанострук- турного (НК) сплава ВТ6 в температурном интервале проявления низкотемпера- турной СП для экспериментальной проверки достижимости в полученном соеди- нении уровня прочностных свойств, соответствующих основному материалу.

Эксперименты по соединению листов из НК сплава ВТ6 проводили в вакуум- ной печи при сварочном давлении 5 МПа в интервале температур от 650–750оС.

Анализ микроструктуры показал, что относительная протяженность микро- пор в зоне ТФС при температуре 650оС составила 0,12, при 700оС – 0,08 и с повы- шением температуры до 750оС уменьшилась до 0,05. При этом средний размер зе- рен в образцах, соединенных при 750оС, возрос на порядок.

Результаты механических испытаний при комнатной температуре показали, что сдвиговая прочность ТФС составила примерно 98% от соответствующей проч- ности основного материала. При этом следует отметить, что общий уровень проч- ности на сдвиг как основного материала, так и ТФС, заметно, приблизительно на 13% снижается с повышением температуры процесса соединения от 650оС до 750оС, что очевидно связанно с наблюдаемым при эксперименте интенсивным рос- том зерен.

1. Lutfullin R.Ya., Kruglov A.A., Safiullin R.V., Mukhametrahimov M.K., Rudenko O.A. Processing properties of nano- and submicro-crystalline Ti-6Al-4V titanium alloy // Materials Science and Engineering A. 2009. V. 503. P. 52-54.

2. Круглов А.А., Лутфуллин Р.Я. Перспективы применения наноструктурных титановых сплавов в машиностроении // Проблемы машиностроения и надежности машин. 2009.

№1. C. 69-72.

Дата добавления: 2017-01-14