Научные основы и технология термоводородной обработки полуфабрикатов и изделий из конструкционных и жаропрочных титановых сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.02.01, доктор технических наук Мамонов, Андрей Михайлович

• Мамонов, Андрей Михайлович
• доктор технических наук
• 1999

Оглавление диссертации доктор технических наук Мамонов, Андрей Михайлович

Введение . б

Глава! Влияние легирования водородом на фазовый состав и структуру титановых сплавов разных классов.

1.1. Исследование фазовых равновесий в промышленных титановых сплавах, легированных водородом.

1.1.1. а-сплав ВТ5 (Ті-5А1).

1.1.2. Псевдо а-сплавы: ВТ18У Г П-7А1-0,8Мо-0,9М>3,77.г-2,88п-0,1381), ВТ20 (Ті-6,1А1-0,8Мо-1,4У-22г).

1.1.3 а+р-сплавы ВТ6(ТІ-6А1-4У), ТІ-6242 (ТІ-6А1-28п-4гг-2Мо), ВТ

Ті-5 А1-4У-2Мо-1 Сг-ОДРе), ВТ25У (Ті-6,5А1-3,6Мо-Згг-28п-0,5\¥-0Д28і).

1.2. Влияние водорода на фазовый состав и структуру сплавов с интерметаллидным упрочнением аг-фазой.

1.3. Влияние водорода на фазовый состав и структуру сплава на основе интерметаллида ТІ3АІ.

1.4. Влияние водорода на химический состав а- и р-фаз в титановых сплавах.

1.5. Влияние водорода на диффузию основных компонентов в сплавах на основе титана.

1.6. Выводы по главе I.

Глава II. Фазовые и структурные превращения в во дородосо держащих титановых сплавах при термическом воздействии.

2.1. Закономерности фазовых превращений в водородосодержащих титановых сплавах при непрерывном охлаждении.

2.1.1. Промышленные титановые сплавы.

2.1.2. Сплав с интерметаллидным упрочнением а2-фазой.

2.1.3. Сплав на основе Ті3А1.

-32.2. Фазовые ' и структурные превращения при закалке водородосодержащих титановых сплавов.

2.2.1. Промышленные псевдо - а и а+(3- сплавы.

2.2.2. Сплав с интерметаллидным упрочнением со- фазой.

2.2.3. Сплав на основе аг- фазы.

2.3. Фазовые и структурные превращения при старении.

2.4. Фазовые и структурные превращения при дегазации.

2.5. Влияние водорода на объемные эффекты фазовых превращений в титановых сплавах.

2.6. Выводы по главе II.

Глава III. Технология термоводородной обработки промышленных титановых сплавов.

3.1. Принципы проектирования технологических схем термоводородной обработки.

3.2. Термоводородная обработка литых полуфабрикатов и фасонных отливок из титановых сплавов.

3.2.1. Разработка режимов термоводородной обработки литых полуфабрикатов из сплавов ВТ5Л и ВТ6Л.

3.2.2.Разработка технологических процессов обработки отливок из сплавов ВТ20Л и ВТ23Л, сочетающих термоводородную обработку и высокотемпературную газостатическую обработку

3.2.3.Термоводородная обработка литого жаропрочного титанового сплава Т1

3.3. Термоводородная обработка деформированных полуфабрикатов и изделий из жаропрочных титановых сплавов.

3.3.1. Термоводородная обработка лопаток компрессора из сплава

ВТ18У.

-43.3.2. Термоводородная обработка листовых полуфабрикатов из сплава ВТ18У.

3.3.3. Термоводородная обработка листовых полуфабрикатов из сплава ВТ

3.3.4. Использование водородной технологии при получении заготовок лопаток компрессора из сплава ВТ25У.

3.4. Выводы по главе III.

Глава IV. Технология термоводородной обработки жаропрочных титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением а.2-фазой.

4.1. Исследование термической стабильности структуры сплавов с сха-фазой.

4.2. Разработка технологической схемы и режимов термоводородной обработки сплавов с аг-фазой.

4.3 Исследование трегциностойкости сплава Т1-9А1-1Мо-32г-48п после термической и термоводородной обработки.

4.4. Влияние термоводородной обработки на сопротивление пластической деформации сплава Ть9А1-1Мо-32г-48п в литом состоянии.

4.5. Влияние термоводородной обработки на механические свойства сплава ТГ9А1-1Мо-Згг-48п.

4.6. Выводы по главе IV.

Глава V Технология термоводородной обработки жаропрочных сплавов на основе интерметаллида Т13А1.

5.1. Особенности и перспективы применения термоводородной обработки сплавов на основе Т1зА1.

5.2. Влияние термоводородной обработки на параметры структуры сплава 7115(ТМ4А1-ЗМ>-ЗУ-0,5гг).

5.3. Влияние термоводородной обработки на механические свойства сплава 7115.

-55.4. Влияние водорода на пластичность и сопротивление деформации сплава 7115.

5.5. Опытно-промышленное опробование технологии прокатки листов и фольги и изотермической штамповки лопаток из сплава 7115.

5.6. Выводы по главе V.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Научные основы и технология термоводородной обработки полуфабрикатов и изделий из конструкционных и жаропрочных титановых сплавов»

Актуальность проблемы.

Современный уровень развития и дальнейший прогресс авиационной и космической техники, судостроения, двигателестроения, химического и энергетического машиностроения, медицинской техники и других наукоемких отраслей промышленности во-многом определяются использованием титановых сплавов, обладающих высокой удельной прочностью в достаточно широком интервале температур, коррозионной стойкостью и рядом особых физико-механических (функциональных) свойств. Широкая номенклатура титановых сплавов обеспечивает их эффективное применение в качестве конструкционных, жаропрочных и функциональных материалов [1-5]. Технология производства полуфабрикатов и изделий из промышленных титановых сплавов достаточно хорошо отработана [6,7], и возможности улучшения комплекса их механических и эксплуатационных свойств традиционными методами термической и термомеханической обработки к настоящему времени практически исчерпаны. Поэтому наряду с разработкой новых сплавов, направленной, как правило, на повышение конкретных характеристик полуфабрикатов и изделий, на первый план выходит создание принципиально новых технологий их получения и обработки. Наряду с экономической эффективностью и экологической чистотой они должны обеспечивать значительное расширение технологических возможностей управления структурным состоянием материалов, создания регламентированных структур и требуемого уровня свойств как на стадиях производства, так и в готовом изделии.

К таким технологиям относится термоводородная обработка (ТВО), основанная на сочетании обратимого легирования титановых сплавов водородом с термическим воздействием. ТВО включает в себя три основных элемента:

1) насыщение водородом до определенной концентрации;

2) термическое воздействие на материал, легированный водородом;

3) обезводороживание при термической обработке в вакууме.

В основе ТВО лежит возможность управления механизмом и кинетикой существующих или индуцированных водородом новых фазовых и структурных превращений путем рационального выбора температурно-концентрационных условий воздействия на материал. Уникальность водорода как легирующего элемента заключается в том, что, благодаря высокой сорбционной способности, диффузионной подвижности, сильному влиянию на процессы фазовых превращений и структурообразования, он позволяет осуществлять обратимое легирование без изменения агрегатного состояния материала. Таким образом при проведении ТВО появляется дополнительный (кроме температуры и давления) управляемый и очень эффективный технологический фактор, позволяющий изменять химический состав сплава в процессе его обработки.

Впервые термин «термоводородная обработка» был введен A.A. Ильиным в 1987 г. [8]. Однако благоприятное влияние водорода на технологические свойства титановых сплавов при пластической деформации было обнаружено значительно ранее Цвиккером и Шляйхером [9].Систематические и плодотворные исследования эффекта водородного пластифицирования были активно продолжены В.А. Ливановым, Б.А. Колачевым, В.К. Носовым и др. в нашей стране [10-12], В. Керром, Ф. Фроезом и др. за рубежом [13-18]. Одновременно в работах этих и многих других авторов было показано, что легирование водородом не только повышает технологическую пластичность титановых сплавов, но и приводит к значительным структурным изменениям и улучшению механических свойств после вакуумного отжига. Применительно в металлам, не имеющим полиморфизма (палладию, ниобию), В.А. Гольцов установил явление водородофазового наклепа, вызываемого индуцированным водородом гидридным превращением [19-21] и сформулировал новую парадигму материаловедения [22], согласно которой водород должен рассматриваться как полезный легирующий элемент, контролируемое и обратимое введение которого в металл позволяет формировать структуру и повышенный комплекс физико-механических свойств, недостижимые традиционными видами термической обработки.

Параллельно с этими работами научной школой проф. Колачева Б.А. проводились широкие исследования природы водородной хрупкости конструкционных материалов, в том числе титановых сплавов. В результате были не только разработаны эффективные методы борьбы с водородным охрупчиванием, приводящим к преждевременному разрушению конструкций, но и установлены многие фундаментальные физико-химические закономерности взаимодействия водорода с металлическими материалами [23-30].

Анализ и систематизация многочисленных результатов по использованию водорода в различных технологических процессах, таких как водородное пластифицирование при горячей, теплой и холодной деформации [10, 31, 32], механоводородная обработка [33-35], диффузионная сварка, компактирование порошков и гранул [36-41], переработка стружки титановых сплавов без переплава [42, 43], измельчение отходов титанового литья, формирование титановых отливок в атмосфере водорода при литье в водородосодержащие формы [44, 45] и других, позволяют сделать вывод, что в их основе лежат фазовые и структурные превращения, происходящие в материале в процессе изменения температуры, давления и концентрации водорода. Именно целенаправленное управление этими параметрами обеспечивает максимальную эффективность каждого вида обработки или их сочетания. Этому выводу в решающей степени способствовали исследования в области термоводородной обработки титановых сплавов, проведенные в последние 10-15 лет научной школой проф., чл.-корр. РАН Ильина A.A. с участием автора настоящей работы [46-52]. Были сформулированы основные эффекты влияния водорода на механизм и кинетику фазовых и структурных превращений в титановых сплавах, принципы построения технологических схем ТВО и даны примеры её применения для промышленных титановых сплавов. Анализ полученных результатов показывает, что ТВО можно рассматривать не только как самостоятельный технологический процесс обработки, но и как универсальный, целенаправленный способ создания оптимального структурного состояния системы металл-водород. При этом критерием оптимальности структуры является тот комплекс физико-механических свойств, которым должен обладать материал либо на определенной стадии обработки (термической, давлением, резанием и т. д.), либо при эксплуатации. При таком подходе термоводородную обработку следует рассматривать как основу всех технологических процессов, использующих водородное легирование и объединенных общим названием - водородная технология [46, 50-54].

Водородная технология (ВТ) является новым научным направлением в металловедении и технологии титановых сплавов, сформировавшимся в МАТИ им. К.Э. Циолковского. Она представляет собой технологию, в которой эффективность традиционных видов получения и обработки полуфабрикатов и изделий увеличена за счет легирования водородом. Водородную технологию экономически целесообразно применять в том случае, если введение дополнительных операций наводороживания и дегазации не компенсирует положительный эффект от её применения. В этом отношении наиболее перспективным направлением в построении ВТ является объединение в одну технологическую схему получения полуфабрикатов и изделий нескольких операций. Например: ТВО отливок для подготовки к деформации; водородное пластифицирование при горячей деформации; механоводородная обработка; диффузионная сварка; ТВО при удалении водорода для получения регламентированной структуры. Кроме того, использование принципов водородной технологии позволяет реализовать оригинальные, нетрадиционные подходы к разработке новых сплавов, сочетающих экономичность с повышенным уровнем функциональных свойств. Примерами успешного применения таких подходов является разработка с участием автора настоящей работы высокожаропрочного сплава 7115 (Ti-14Al-3Nb-3V-0,5Zr) на основе интерметаллида Ti3Al с повышенной удельной жаропрочностью, более низкой плотностью и стоимостью по сравнению с существующими аналогами [55], а также сверхпроводящего сплава системы Ti-Nb-H, в котором водород является постоянным легирующим элементом [56, 57]. В этом случае проблемы технологичности при получении полуфабрикатов и изделий обработкой давлением, а также обеспечения оптимальной структуры и высокого комплекса физико-механических и эксплуатационных свойств решаются сочетанием ТВО и водородного пластифицирования. Это позволяет существенно корректировать подходы к выбору системы и степени легирования в сторону резкого снижения содержания дорогостоящих и «тяжелых» металлических компонентов сплавов (ниобия, молибдена и др.).

Наиболее перспективные и эффективные области применения ТВО, как основы водородной технологии конструкционных и жаропрочных титановых сплавов, обобщены в виде схемы (рис. 1). К настоящему времени положительные результаты получены во всех указанных направлениях. Однако успешное решение конкретных практических задач применением водородной технологии отодвинуло на второй план установление

Рис. 1. Применение термоводородной обработки при производстве изделий и полуфабрикатов из конструкционных и жаропрочных титановых сплавов. (

- в диссертации не рассматриваются) фундаментальных закономерностей влияния водорода на механизм и кинетику фазовых превращений и структурообразование на различных этапах водородной технологии. Это приводит к недостаточной надежности в воспроизводстве режимов и результатов отдельных технологических операций. Поэтому только дальнейшее развитие комплексных, систематических исследований фазовых равновесий, закономерностей фазовых и структурных превращений при термическом и деформационном воздействии, других вопросов металловедения и физикохимии водородосодержащих сплавов на основе титана позволит создать надежную научную базу и разрабатывать на её основе эффективные технологические процессы термоводородной обработки конструкционных и жаропрочных титановых сплавов разных классов. Это определяет актуальность проблемы, решению которой посвящена настоящая работа, выполненная в развитие нового научного направления в металловедении и технологии титановых сплавов - установлении научных основ и разработке технологий, базирующихся на обратимом легировании водородом.

Цель работы состояла в установлении физико-химических закономерностей формирования фазового состава и структуры в титановых сплавах разных классов при обратимом легировании водородом и разработке на этой основе эффективных технологических процессов термоводородной обработки промышленных конструкционных и жаропрочных титановых сплавов а, псевдо-а и а+|3- классов, а также сплавов на основе алюминида титана ТлзА1 и сплавов с интерметаллидным упрочнением сь-фазой (ТЬА1), обеспечивающих повышение комплекса их механических и эксплуатационных свойств.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. Исследовать фазовые равновесия в промышленных а-, псевдо-а- и (а+|3)-титановых сплавах, а также сплавах на основе Т^А! и а-сплавах с интерметаллидным упрочнением аг-фазой, дополнительно легированных водородом. Установить влияние водорода на химический состав фаз, диффузию основных легирующих компонентов, определяющих кинетику формирования равновесного состояния сплавов.

2. Определить влияние водорода на механизм и кинетику фазовых и структурных превращений в этих сплавах при различных видах термического воздействия: закалке, старении, непрерывном охлаждении с различными скоростями, а также на сопровождающие эти превращения объемные эффекты.

3. Установить закономерности формирования фазового состава и структуры в сплавах на основе титана и интерметаллида ТЬ,А1 в процессе вакуумного отжига при непрерывном изменении температуры и химического состава (содержания водорода).

4. Разработать технологические схемы и режимы термоводородной обработки деформированных полуфабрикатов и фасонных отливок из промышленных жаропрочных и конструкционных титановых сплавов разных классов, а также технологические процессы, основанные на сочетании термоводородной обработки и водородного пластифицирования, обеспечивающие повышение комплекса механических и эксплуатационных (жаропрочных, усталостных и др.) свойств.

5. Разработать технологические процессы получения и обработки полуфабрикатов и изделий из новых жаропрочных сплавов на основе интерметаллида ТлзА1 и сплавов с интерметаллидным упрочнением ая-фазой, сочетающие термоводородную обработку и водородное пластифицирование, обеспечивающие формирование регламентированных структур и улучшение технологичности при обработке давлением, а также более высокий, по сравнению с существующими аналогами, комплекс механических и эксплуатационных (удельная жаропрочность, термическая стабильность, трещиностойкость) свойств.

Научная новизна состоит в следующем:

1. Разработаны научные основы создания технологических процессов термоводородной обработки полуфабрикатов и изделий из конструкционных и жаропрочных сплавов на основе титана и интерметаллида 'ПзА1, которые включают:

- совокупность диаграмм фазового состава, необходимых для анализа и прогнозирования процессов структурообразования при сочетании обратимого легирования сплавов водородом с термическим воздействием;

- закономерности влияния водорода на механизм и кинетику фазовых и структурных превращений, химический состав фаз, диффузию легирующих элементов, объемные эффекты фазовых превращений, определяющие структурное состояние сплавов;

-13- подходы к разработке технологических схем и выбору режимов ТВО, обеспечивающих требуемый комплекс технологических и эксплуатационных свойств сплавов.

2. Разработаны методики построения диаграмм фазового состава сплавов, легированных водородом, учитывающие специфику механизма и кинетики фазовых превращений в системе сплав-водород. С использованием этих методик экспериментально построены: температурно-концентрационные диаграммы фазового состава промышленных сплавов а-, псевдо-а- и а+Р -классов, а также опытных сплавов с интерметаллидным упрочнением а2-фазой (Т1-9А1-1Мо-32г-48п) и на основе а2-фазы (Ть14А1-3№>-ЗУ-0,52г), отражающие фазовые равновесия в системах сплав -водород, в интервале температур от 20 до 1200°С и концентраций водорода от 0,003 до 1,0 %" ; диаграммы «фазовый состав -концентрация водорода - скорость охлаждения», «фазовый состав - концентрация водорода

- температура нагрева под закалку» и «фазовый состав - время - температура старения», отражающие механизм и кинетику фазовых и структурных превращений в водородосодержащих промышленных и опытных титановых сплавах при различном термическом воздействии.

3. Впервые экспериментально исследованы закономерности фазовых и структурных превращений в твердофазном состоянии, происходящих в титановых сплавах при одновременном непрерывном изменении температуры и химического состава (концентрации водорода) в процессе вакуумной обработки. Установлено влияние концентрационных, температурных, скоростных и временных факторов на последовательность и кинетику протекания подобных превращений в псевдо-а-, а+сь- и а,2-сплавах. Для описания этих процессов предложен новый тип диаграмм «фазовый состав

- начальная концентрация водорода - температура нагрева в вакууме».

4. Показана принципиальная возможность создания в титановых сплавах термоводородной обработкой новых типов бимодальных структур с существенно различными по химическому составу структурными составляющими фазы. Этот принцип был реализован в сплавах ВТ18У, Ть9А1-1Мо-Згг-48п и ТИ4А1-ЗЫЬ-ЗУ-0,52г для Здесь и далее по тексту содержание легирующих элементов и водорода приведено в % по массе. формирования термически устойчивых структур с двумя структурными составляющими а(а,2)-фазы, различающимися по содержанию алюминия на 4-6%, а также по размерам и морфологии.

5. На основании проведенных исследований установлено, что:

- растворение водорода в упорядоченной аг-фазе повышает ее стабильность по отношению к а-фазе. Это приводит к возрастанию температуры разупорядочения а2-фазы в сплаве 'П-9А1-1 Мо-37т-48п, а в сплаве Ть14А1-ЗЫЬ-ЗУ-0,5/г приближает температурную границу существования водородосодержащей аг-фазы к (3-области;

- легирование водородом приводит к снижению критических скоростей охлаждения, определяющих смену механизмов превращения высокотемпературной (3-фазы от бездиффузионного к промежуточному, а также начало процесса упорядочения а-фазы, что связано с уменьшением диффузионной подвижности основных легирующих элементов в исходной фазе;

- увеличение содержания водорода в сплавах Ti-9Al-lMo-ЗZr-4Sn и Т1-14А1-ЗКЬ-ЗУ-0,52г приводит к более интенсивному упорядочению а-фазы и образованию гидридных фаз на основе ТП Ь и Т1зА1Н при старении.

Практическая значимость работы:

1. Разработаны технологические схемы получения и обработки лопаток компрессора ГТД из серийных жаропрочных сплавов ВТ25У и ВТ18У, основанные на сочетании ТВО и водородного пластифицирования. Их применение обеспечивает улучшение технологичности при изготовлении, а также: повышение кратковременной и усталостной прочности лопаток из сплава ВТ18У на 10-20% по сравнению с серийной технологией; увеличение кратковременной прочности и пластичности лопаток из сплава ВТ25У при нормальной и рабочей температурах, достижение требуемых уровней у длительной прочности при 500°С и усталостной прочности на базе 2*10 циклов.

2. Разработаны режимы ТВО листовых полуфабрикатов из сплавов ВТ18У и ВТ20, обеспечивающие повышение прочности листов из сплава ВТ18У при температурах 700800°С на 25-50% и твердости листов из сплава ВТ20 на 30-35%.

-153. Разработаны и успешно опробованы на фасонных отливках из промышленных конструкционных ос, псевдо-а и а+р титановых сплавов различные варианты водородной технологии их обработки, основанные на сочетании гомогенизирующего отжига, высокотемпературной газостатической обработки (ВГО) и ТВО. Технологические процессы обеспечивают устранение микроликвации, пористости, кардинальное преобразование структуры отливок и повышают их прочностные свойства на 10-20%, сопротивление малоцикловой усталости почти на 100%, предела выносливости на базе 107 циклов на 60-80% (в зависимости от схемы обработки и класса сплава) при удовлетворительной пластичности и ударной вязкости.

4. Разработан режим термоводородной обработки литого жаропрочного сплава Ti-6242, обеспечивающий в сочетании с ВГО и дополнительной термической обработкой одновременное повышение кратковременной прочности при 20°С на 120 МПа, сопротивления ползучести при 500°С, предела выносливости на базе 107 циклов (на 140 МПа) и сопротивления распространению усталостной трещины.

5. Разработаны режимы ТВО опытного жаропрочного сплава Ti-9Al-lMo-3Zr-4Sn, обеспечивающие термическую стабильность при рабочей температуре до 650°С и высокую жаропрочность. По показателям кратковременной и длительной прочности при нормальной и рабочих (600 и 800°С) температурах сплав после ТВО превосходит серийные жаропрочные псевдо-а сплавы типа ВТ18, IMI834. Предложена технологическая схема изготовления лопаток компрессора из этого сплава, основанная на сочетании фасонного литья, термоводородной обработки и изотермической штамповки с использованием эффекта водородного пластифицирования, обеспечивающая снижение энергоемкости технологии при повышении коэффициента использования материала и стойкости штампов.

Разработаны режимы ТВО нового высокожаропрочного сплава 7115 (Ti-14Al-3Nb-3V-0,5Zr) на основе а2-фазы, обеспечивающие формирование регламентированной бимодальной структуры и высокий комплекс механических свойств (ов=1350МПа при 20°С и 890 МПа при 650°С, 5=3,7%, аюоб5°=400 МПа). Благодаря более низкой плотности по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами (4,3 г/см3 против 4,6-4,8 г/см3) и меньшему количеству |3-фазы, сплав после ТВО превосходит сплавы типа «супер-а.2» по удельной прочности при 20°С на 50%, при 650°С - на 20-25%, а по удельному модулю упругости при тех же температурах на 25-14%. Проведено опытно-промышленное опробование водородной технологии (ТВО+ВП) при изотермической штамповке лопаток компрессора, прокатке листов и фольги, показавшее ее высокую эффективность.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Мамонов, Андрей Михайлович

VI. ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. Экспериментально исследованы фазовые равновесия в промышленных конструкционных и жаропрочных титановых сплавах а (ВТ5), псевдо-а (ВТ20, ВТ18У) и а+р (ВТ6, 'П-6242, ВТ23 ВТ25У) классов, а также опытных жаропрочных сплавах на основе а2- (Ть14А1-ЗЫЬ-ЗУ-0,57л") и (а+а2)-структур (гП-9А1-1Мо-37т-48п), дополнительно легированных водородом до концентрации 1,0% (по массе), в интервале температур от 20 до 1200°С. Построены температурно-концентрационные диаграммы фазового состава этих сплавов, легированных водородом. Определены температурно-концентрационные условия образования гидридных фаз на основе ТШ2 и "ПзАШ. Установлено, что растворение водорода в упорядоченной а2-фазе (на основе ТлзА1) повышает ее стабильность по отношению к а-фазе. Экспериментально показано, что увеличение содержания водорода в сплавах приводит к снижению равновесной концентрации основных р-стабилизаторов в Р-фазе при температурах а+Р-области и повышению концентрации алюминия в а-фазе.

2. Установлены закономерности фазовых и структурных превращений в водородосодержащих промышленных и опытных титановых сплавах, протекающих при различных видах термического воздействия, обобщенные в виде диаграмм: «фазовый состав - концентрация водорода - скорость охлаждения», «фазовый состав - концентрация водорода - температура нагрева под закалку» и «фазовый состав - время - температура старения». Показано, что легирование водородом приводит к снижению критических скоростей охлаждения, определяющих смену механизма превращения высокотемпературной р-фазы от бездиффузионного к промежуточному и диффузионному, а также начало процесса упорядочения а-фазы в сплавах на основе а2- и а+а2- структур, что связано с уменьшением диффузионной подвижности основных легирующих элементов в исходной р-фазе.

3. Установлено влияние исходного фазового состава, концентрации водорода и температуры на последовательность и кинетику протекания изотермических превращений: а^р, а->а2, а2-> Тл3А1Н, р->а(а2)+ТЩх и др. в закаленных сплавах на основе а+Р)-, (а+а2)- и ао-структур. Показано, что увеличение содержания водорода замедляет процесс распада исходной р-фазы в а+р-сплавах, а в аг- и (а+а2)-сплавах приводит к более интенсивной кинетике упорядочения а-фазы и образования гидридных фаз на основе ТПЬ и Т13А1Н.

4. Экспериментально установлены закономерности фазовых и структурных превращений, происходящих в псевдо-а, (а+а2) и а2-сплавах, легированных водородом, при непрерывном изменении температуры и химического состава (концентрации водорода) в процессе вакуумной обработки. Для описания этих процессов предложен новый тип диаграмм: «фазовый состав - начальная концентрация водорода - температура нагрева в вакууме». Показано, что в зависимости от исходного фазового состава и содержания водорода целенаправленным выбором температурных, временных и скоростных параметров вакуумного отжига можно создать принципиально новые для этих сплавов структуры бимодального типа с двумя структурными составляющими а (а2)-фазы, различными по химическому составу, размерам и морфологии. Установлено, что такое структурное состояние термически стабильно при нагреве до температур 600-650°С в псевдо-а сплавах (ВТ18У), 700°С в а+а2-сплаве Ть9А1-1Мо-Згг-48п и 800-850°С в а2-сплаве ТИ4А1-ЗЫЬ-ЗУ-0,52г.

5. Экспериментально установлено, что низкая термическая стабильность сплавов на основе а-фазы с интерметаллидным упрочнением а2-фазой, выражающаяся в резком снижении пластичности и трещиностойкости в процессе длительных выдержек в интервале рабочих температур (до 650°С), обусловлена непрерывным выделением мелкодисперсных когерентных частиц а2-фазы по всему объему а-матрицы, что приводит к повышенному уровню упругих межфазных напряжений и затрудняет движение дислокаций. Показано, что формирование в результате термоводородной обработки бимодальной структуры обеспечивает локализацию процессов образования а2-фазы только в частицах первичной а-фазы, обогащенной алюминием. Установлено, что такая бимодальная структура устойчива в течение длительных (не менее 300 часов) выдержек при рабочих температурах.

-3656. Разработаны технологические схемы и режимы обработки литых полуфабрикатов и фасонных отливок из промышленных конструкционных титановых сплавов ВТ5Л, ВТ6Л, ВТ23Л, ВТ20Л, основанные на сочетании термоводородной обработки, высокотемпературной газостатической обработки и гомогенизирующего отжига. Показано, что использование водородной технологии обеспечивает кардинальное преобразование микроструктуры, более эффективное устранение литейных дефектов и повышение комплекса механических свойств. Так прочностные свойства литых сплавов ВТ5Л и ВТ6Л после ТВО возрастают на 100-200 МПа, сопротивление малоцикловой усталости - в 2 раза, при одновременном улучшении показателей пластичности. Пределы выносливости на базе 107 циклов отливок из сплавов ВТ23Л и ВТ20Л повышаются на 60-80%, а пределы прочности и текучести на 10-20%» по сравнению с исходным литым состоянием и состоянием после стандартной обработки.

7. Разработан режим термоводородной обработки литого жаропрочного титанового сплава Т1-6242 (США), используемого для изготовления лопаток и дисков компрессора авиадвигателя с рабочей температурой до 500°С. ТВО в сочетании с газостатической обработкой и дополнительным отжигом обеспечила увеличение прочности сплава на 120 МПа, удовлетворительную пластичность и ударную вязкость, одновременное повышение сопротивления ползучести при температуре 500°С, предела циклической выносливости на базе 107 циклов (на 140 МПа) и сопротивления распространению усталостной трещины.

8. Разработана водородная технология получения и обработки лопаток компрессора авиадвигателя из промышленных жаропрочных сплавов ВТ18У и ВТ25У. Сочетание водородного пластифицирования при изотермической штамповке заготовок лопаток и термоводородной обработки обеспечивает улучшение технологичности при изготовлении, формирование регламентированной структуры и благоприятной кристаллографической текстуры лопаток. При этом достигается: повышение кратковременной прочности и сопротивления многоцикловой усталости лопаток из сплава ВТ18У на 10-20% по сравнению с серийной технологией; увеличение прочности и пластичности лопаток из сплава ВТ25У при нормальной и рабочей температурах, достижение их высокой усталостной прочности на базе 2x107 циклов и длительной прочности при температуре 500°С.

9. Разработаны режимы термоводородной обработки листовых полуфабрикатов из сплавов ВТ18У и ВТ20. Установлено, что формирование в 1 мм листах из сплава ВТ18У бимодальной структуры приводит к увеличению их кратковременной прочности при температурах 700-800°С на 25-50% при удовлетворительной пластичности. ТВО листов толщиной 2 и 5 мм из сплава ВТ20 обеспечивает повышение их твердости по сравнению с состоянием поставки на 30-35%, что определяет перспективы их использования для элементов броневой защиты.

10. Разработаны режимы термоводородной обработки опытного (а+а.2)-сплава Ti-9Al-lMo-3Zr-4Sn, обеспечивающие его термическую стабильность, увеличение прочности на 100 МПа по сравнению с отожженным состоянием и повышение сопротивления зарождению и распространению усталостной трещины. Показано, что ТВО обеспечивает более высокие показатели кратковременной и длительной прочности сплава Ti-9Al-lMo-3Zr-4Sn по сравнению с лучшими серийными жаропрочными псевдо-а сплавами типа ВТ18, IMI 834 и др. (a0j2 на 120-160 МПа при 20°С, 30-100 МПа при 600°С, 50 МПа при 800°С, т до разрушения при а=300 МПа и t=600°C на 30%). Предложена технологическая схема изготовления лопаток компрессора ГТД из этого сплава, основанная на сочетании фасонного литья заготовок, термоводородной обработки и изотермической штамповки в условиях проявления эффекта водородного пластифицирования, обеспечивающая снижение энергоемкости технологии, повышение коэффициента использования материала и стойкости штампов, формирование регламентированной бимодальной структуры.

11. Установлено влияние температуры и параметров структуры сплава 7115 (Ti-14Al-3Nb-3V-0,5Zr), формирующейся при термоводородной обработке, на его технологичность, контролирующие механизмы и сопротивление горячей пластической деформации. Показано, что формирование в результате ТВО регламентированной бимодальной структуры с объемной долей глобулярной (2.4 мкм) первичной а2-фазы

-367около 50-60% обеспечивает высокий комплекс механических свойств сплава: ов=1350 МПа при 20°С и 890 МПа при 650°С, 5=3,7%, =400 МПа. Благодаря более низкой плотности по сравнению с отечественными и зарубежными аналогами (4,3 г/см3 против 4,6-4,8 г/см"' за счет снижения содержания ниобия с 20-22 до 3% по массе) и меньшему количеству ß-фазы при нормальной и рабочей температурах, опытный сплав 7115 превосходит существующие сплавы типа «супер-а?» (США) и ВТИ-1 (Россия) по удельной прочности при 20°С на 50%, при 650°С на 20-25%, по удельному модулю упругости при тех же температурах на 25 и 14%>. Показана высокая эффективность использования водородной технологии (водородного пластифицирования и термоводородной обработки) при выдавливании и изотермической штамповке заготовок лопаток компрессора ГТД, а также при прокатке 2 мм листов и фольги толщиной до 0,2 мм из этого сплава.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Мамонов, Андрей Михайлович, 1999 год

1. Глазунов С.Г., Моисеев В.Н. Конструкционные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1974. 368 с.

2. Солонина О.П., Глазунов С.Г. Титановые сплавы: Жаропрочные титановые сплавы. М.: Металлургия, 1976. 448 с.

3. Титановые сплавы: Производство фасонных отливок из титановых сплавов/ Е.Л.Бибиков, С.Г. Глазунов A.A. Неуструев и др. М.: Металлургия, 1983. 296 с.

4. Титановые сплавы: Металловедение титана и его сплавов / С.П. Белов, М.Я. Брун, С.Г. Глазунов, A.A. Ильин и др.; Под ред. Б.А. Колачева, С.Г. Глазунова. М.: Металлургия, 1992. 352 с.

5. У.Цвиккер. Титан и его сплавы. Пер. с нем. М.: Металлургия, 1979, 512 с.

6. Полькин И.С. Упрочняющая термическая обработка титановых сплавов. М.: Металлургия, 1984. 96 с.

7. Александров В.К., Аношкин Н.Ф., Белозеров А.П. и др. Полуфабрикаты из титановых сплавов М.: ВИЛС, 1996. - 581с.

8. Ильин A.A. Фазовые и структурные превращения в титановых сплавах, легированных водородом// Изв.вузов. Цв. металлургия. 1987. №1. С. 96-101.

9. U. Zwicker et al., U.S. patent no. 2. 892. 742, 1959.

10. Носов В.К., Колачев Б.А. Водородное пластифицирование при горячей деформации титановых сплавов. М.: Металлургия, 1986. 118 с.

11. Ливанов В.А., Колачев Б.А., Носов В.К. О механизме благоприятного влияния водорода на технологическую пластичность титановых сплавов // В кн.: Металловедение и литье легких сплавов. — М.: Металлургия. 1977, с. 312-320.

12. Носов В.К., Колачев Б.А., Павлов Е.И. Водородное пластифицирование жаропрочных титановых сплавов. Изв. АН СССР. Металлы. 1983. №1. С. 134-137.

13. Froes F. H., Eylon D., Suryanarayana C. Thermochemical processing of titanium alloys // JOM. 1990. V. 42. № 3. P. 26-29.

14. Smickley RJ, Dardi LE. U.S. Patent No. 4505746, 1985.

15. Kerr WR, Smith RR, Rosenblum ME, Gurney FJ, Mahajan YR, Bidwell LR. Hydrogen as an Alloying Element in Titanium (Hydrovac), In: Kimura H, Izumi O, editors. Titanium 80: Science and Technology. Warrendale: TMS-AIME, 1980. p. 2477-86.

16. Senkov ON, Jonas JJ. Effect of Phase Composition and Hydrogen Level on the Deformation Behavior of Titanium—Hydrogen Alloys. Metal. & Mater. Trans. A 1996; 27(7): 1869-77.

17. Гольцов В.А., Тимофеев H.M., Магикина И.Ю. Явление фазового наклепа в гидрообразующих металлах и сплавах // Докл. АН СССР. 1977. Т. 235, №5. С. 10601063.

18. Goltsov V. A. The phenomenon of controllable hydrogen phase naklep and the prospects for its use in metal science and engineering // Mater. Sci. and Eng. 1981. Vol. 49, № 2. P. 109-125.

19. Гольцов В.А. Явление управляемого водородофазового наклепа основа новой парадигмы материаловедения // Физика твердого тела. Киев; Донецк: Вища шк., 1984. Вып. 14. С. 52-57.

20. Колачев Б. А. Водородная хрупкость металлов. М.: Металлургия, 1985.

21. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Буханова А.А. Механические свойства титана и его сплавов. М. Металлургия, 1974, 543 с.

22. Колачев Б.А. Водородная хрупкость металлов (обзор) // Итоги науки и техники. Металловедение и термическая обработка. М.: ВИНИТИ, 1989. Т. 23. С.З.

23. Metal-hydrogen systems and the hydrogen economy: Selective revievs of two recent conference // Platinum Metals Rev. 1992. № 4. P. 196.

24. Максимович Г.Г., Федирко В.Н., Спектор Я.И., Пичугин А.Т. Термическая обработка титановых и алюминиевых сплавов в вакууме и инертных средах. Киев: Наук, думка, 1987.

25. Гельд П.В., Рябов P.A., Мохрачева Л.П. Водород и физические свойства металлов и сплавов: Гидриды переходных металлов. М.: Наука. 1985. 232 с.

26. Назимов О.П., Ильин A.A., Мальков A.B., Звонова Л.Н. Влияние водорода на структуру и физические свойства а-сплавов титана // Физ.-хим. механика материалов. 1979. Т. 15. №3. С. 24-30.

27. Талалаев В.Д., Колачев Б.А., Полоскин Ю.Д. и др. Повышение эффективности механической обработки титановых сплавов обратимым легированием их водородом // Авиац. Промышленность. 1991. №12. С. 32-35.

28. Ильин A.A., Егорова Ю.Б., Мамонов A.M. Исследование возможности применения термоводородной обработки для улучшения обрабатываемости резанием сплава ВТ23. Научные труды МАТИ им. К.Э. Циолковского, 1999. Вып. 2 (74). С. 22-26.

29. Мамонов A.M., Петров A.B., Засыпкин В.В. Повышение комплекса механических свойств литых титановых сплавов термоводородной обработкой. Научные труды МАТИ им. К.Э. Циолковского, 1999. Вып. 1 (73). С. 43-48.

30. C.F. Yolton, F.H. Froes. U.S. patent no. 4219357 (1980)

31. W.H. Kao, D. Eylon, C.F. Yolton, F.H. Froes. Progress in Powder Metallurgy, vol. 37. Princeton, NJ: MPIF, 1982, p. 289.

32. Froes FH, Hebeison J. Advances in Powder Metallurgy Applications—A Review. In: Froes FH, Hebeison J, editors. Advanced Particulate Materials & Processes 1997. Princeton, NJ: MPIF, 1997. pp. 1-26.

33. Apgar LS, Eylon D. Microstructure Control of Titanium Aluminide Powder Compacts by Thermochemical Processing. ISIJ International 1991; 31(8): 915-21.

34. Steele LS, Eylon D, Froes FH. Microstructure Control of Titanium Aluminide Powder Compacts by Thermo-Chemical Treatment. In: 1990 Advances in Powder Metallurgy. Princeton, NJ: Metal Powder Industries Federation, 1990. pp. 509-23.

35. Шевченко В.В., Колачев Б.А. Мальков А.В. и др. Пресс-регенерация титановых отходов с использованием обратимого легирования водородом. Патент № 4931636 от 13.03. 1991.

36. Шевченко В.В., Низкин И.Д. Особенности водородной технологии пресс-изделия из стружки титановых сплавов // Рос. науч.-техн. конф. "Новые материалы и технологии машиностроения" 18—19 нояб. 1993 г. М.: МАТИ, 1993. С.43.

37. Надежин A.M., Бибиков E.JI. Формирование титановых отливок в восстановительной атмосфере водорода // Металлы № 5. 1994. С. 126-130.

38. Братухин А.Г., Бибиков E.JL, Глазунов С.Г. Производство фасонных отливок из титановых сплавов. М.: ВИЛС. 1998, 292 с.

39. Ильин A.A., Мамонов A.M., Коллеров М.Ю. Научные основы и принципы построения технологических процессов термоводородной обработки титановых сплавов // Металлы. 1994. №4. С. 157-168.

40. Mamonov A.M., Ilyin A.A., Budrik V.V. The thermohydrogen treatment of high temperature titanium alloys with intermetallic strengthening // Proc. of the 2nd Pacific Rim Int. Conf. on Advanced Materials and Processing. Korea. 1995. P. 2427-2432.

41. Колачев Б.А., Талалаев В.Д. Водородная технология титановых сплавов // Титан. 1993. №1. С. 43-46.

42. Талалаев В.Д., Колачев Б.А., Егорова Ю.Б. и др. Перспективные направления водородной технологии титановых сплавов // Авиац. промышленность. 1991. №1. С. 2730.

43. Ильин А.А., Носов В.К., Мамонов A.M., Уваров В.Н. Сплав на основе алюминида титана. Патент РФ № 2081929, 1995.

44. Коллеров М.Ю. Технологические методы управления комплексом физико-механических свойств полуфабрикатов и изделий из конструкционных и функциональных сплавов титана. Автореферат дисс. докт. техн. наук. Москва, 1998.

45. Ильин A.A., Коллеров М.Ю., Долбинов Ю.Д., Агаркова Е.О. Фазовый состав и структура сверхпроводящих сплавов системы титан-ниобий-водород // Диффузионно-кооперативные явления в системах металл-изотопы водорода. Ч. 1. Донецк, 1992. С. 37.

46. Назимов О.П., Ильин A.A., Коллеров М.Ю. О состоянии водорода в титане// Журн. физ. химии. 1980. Т. 54. С. 2774-2777.

47. Маквиллан А. Д. Растворы элементов внедрения в переходных металлах IVA и VA подгрупп с ОЦК решеткой // Устойчивость фаз в металлах и сплавах: Пер. с англ. М.: Мир, 1970. С. 314.

48. Ильин A.A., Мамонов A.M. Температурно-концентрационные диаграммы фазового состава водородсодержащих многокомпонентных сплавов на основе титана// Металлы (РАН). 1994.№ 5. С. 71-78.

49. Ильин А. А., Майстров В. М., Скворцова С. В. и др. Диаграммы фазового состава закаленных титановых сплавов // Технология лег. сплавов. 1991. № 2. С. 25-30.

50. Ливанов В.А., Буханова A.A., Колачев Б.А. Водород в титане. М.: Металлургия, 1962, 246 с.

51. Колачев Б. А., Ильин А. А., Лавренко В. А., Левинский Ю. В. Гидридные системы: Справочник. М.: Металлургия. 1992. 352 с.

52. Ильин А. А., Коллеров М. Ю. Материаловедение и технологические проблемы создания водородосодержащих материалов функционального назначения // Тезисы докладов Всероссийского семинара "Водород в металлических материалах". М.: МАТИ, 1993. С. 32-34.

53. Ильин A.A., Мамонов A.M. Фазовые превращения и механизм структурообразования в титановых сплавах, легированных водородом // Тезисы докладов Всероссийского семинара "Водород в металлических материалах". М.: МАТИ, 1993. С. 3-5.

54. Мамонов A.M., Ильин A.A., Овчинников A.B. Влияние водорода на фазовый состав и структуру жаропрочного титанового сплава ВТ25У// Металлы. 1995.№ 6. С. 46-51.

55. Белов С. П., Ильин А. А., Мамонов А. М., Александрова А. В. Теоретический анализ процессов упорядочения в сплавах на основе ТІ3АІ. 1. О механизме упорядочения в сплавах на основе соединения ТІ3АІ // Металлы. 1994. № 1. С. 134-138.

56. Белов С. П., Ильин А. А., Мамонов А. М., Александрова А. В. Теоретический анализ процессов упорядочения в сплавах на основе ТІ3АІ. 2. Влияние водорода на устойчивость интерметаллида ТІ3АІ // Там же № 2. С. 76-80.

57. Мамаев В. С., Васильева С. А., Засыпкин В. В. Влияние водорода на фазовый состав и структуру сплава на основе алюминида титана ТІ3АІ. В сб. "Материаловедение и технология материалов". Тез. докл. РНТК. М.: МГАТУ, 1997, С. 15.

58. Андриевский Р. А. Материаловедение гидридов. М.: Металлургия, 1986, 128 с.

59. Васильева С. А. Влияние обратимого легирования водородом на структуру и свойства жаропрочного титанового сплава на основе интерметаллида ТІ3АІ // Авторефератдиссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: РГТУ, 1998, 22 с.

60. Wu-Yang Chu, A.W. Thompson, Y. C. Williams Hydrogen Solubility in Titanium Aluminide Alloy. Acta metail. mater. 1993. v. 40, № 3, pp. 455^162,

61. Ming Cao, Bart Boodey, P. Robert Hydrides in Thermally Charged Alpha-2 Titanium Aluminides // Scripta Metallurgica et Materiala, 1990, v. 24, p.p. 2135-2138.

62. D. S. Schwartz, W.B. Yelon, R. R. Berliner, R. J. Lederich and S.M.L. Sastry A Novel Hydride Phase in Hydrogen Charged Т1зА1. Acta metall. mater. 1991. v. 39, № 11, pp. 27992803.

63. Ильин А. А., Носов В. К. К вопросу о соотношении прочности а- и (3-фаз в титановых сплавах//Докл. АН СССР. 1988. 1988. Т. 301, № 1.С. 134-138.

64. Ильин А. А., Михайлов Ю. В., Носов В. К., Майстров В. М. Влияние водорода на распределение легирующих элементов между а- и р-фазами в титановом сплаве ВТ23 // Физ.-хим. механика материалов. 1987. Т. 23. №1. С. 112-114.

65. Ильин А. А., Мамонов А. М. Фазовые равновесия в водородосодержащих многокомпонентных системах на основе титана // Титан. 1993. №3. С. 25-33.

66. Колачев Б. А., Ильин А. А., Мамонов А. М. Термоводородная обработка титановых сплавов // Металловедение и обработка титановых и жаропрочных сплавов. М.: ВИЛС, 1991. С. 132-142.

67. Колачев Б.А., Мальков А.В. Физические основы разрушения титана. М.: Металлургия, 1983.

68. Башкин И.О., Рабкин Е.И., Страумал Б.Б. Диффузия титана в сплавах цирконий-водород и цирконий-дейтерий // ФММ. 1992. № 3. С.73.

69. Ilyin А.А., Kolachev В.A., Mamonov A.M. Phase and structure transformations in titanium alloys under thermohydrogen treatment // Titanium'92. Sci. and Technol. Proc. 7th World Conf. Titanium San Diego, 1992. V.l. P. 941.

70. Лариков Л.Н., Исайчев В.И. Диффузия в металлах и сплавах. Киев: Наук, думка, 1987.

71. Мамонов A.M., Ильин А.А. Гришин О.А. Исследование фазовых превращений при дегазации водородсодержащих титановых сплавов // Тезисы докладов научно-технического семинара "Водород в металлических материалах". М.: МАТИ, 1993. С. 30—31.

72. Ilyin A. A., Kollerov M.Y., Ekimjan M.G. Diagrams of titanium alloys phase composition after high temperature thermal treatment // VI World Conf. on titanium, Cannes, June, 1988. Cannes, 1988. P. 344 (Soc. Fr. met. abstr.; Vol. 41).

73. Murray J.T. Calculating of the Titanium -Aluminium Phase Diagram // Met. Trans. 1988. v. 19A, №2, pp. 243-247.

74. A. Myaraku, M. Tokisane, T. Inaba. Structure and Mechanical Properties of TisAl Compact Prodused by Hot Pressing of Mechanically Alloyed Powder. J. Inst, of Metals, v 54, № 116 1990, pp. 1279-1283.

75. Shull R.D. et al. Phase Equilibria in the Ti-Al System. Proc. 5 Int. Conf. on Titanium, Munich, 1984, v.3, pp. 1459-1466.

76. Полькин И.С., Колачев Б.А., Ильин А.А. Алюминиды титана и сплавы на их основе./ЛГехнология легких сплавов (ВИЛС), №3, 1997, с. 32-39.

77. Ильин А.А., Коллеров М.Ю., Экимян М.Г. Влияние температуры нагрева и скорости охлаждения на фазовый состав сплава ВТ23. М и ТОМ, 1987, № 3, с.60-63.

78. Колачев Б.А., Садков В.В., Талалаев В.Д. Фишгойт А.В. Вакуумный отжиг титановых конструкций. М.: Машиностроение, 1991.

79. Мамонов A.M., Ильин А. А. Фазовые и структурные превращения в водородсодержащем титановом сплаве при дегазации// Металлы(РАН). 1994. № 5, С. 104-108.

80. Ильин А.А., Коллеров М.Ю. Об объемных эффектах полиморфного превращения в титановых сплавах // Докл. АН СССР. 1986. Т. 289, № 2. С. 396-400.

81. Ильин А.А., Коллеров М.Ю., Засыпкин В.В., Майстров В.М. Объемные изменения, происходящие в титановых сплавах при полиморфном превращении // Металловедение и термическая обработка металлов. 1986. №1 С. 52—56.

82. Ильин А.А., Колачев Б.А., Михайлов Ю.В. Термоводородная обработка титановых сплавов разных классов // Металловедение и технология цветных сплавов. М.: Наука, 1992. С. 92—98.

83. Ильин А.А., Носов В.К., Лебедев И.А., Засыпкин В.В. Рентгеновские исследования водородосодержащего а-сплава ВТ-5 в процессе нагрева и охлаждения //Физ.-хим. механика материалов. 1987. Т. 23. №4. С. 35-38.

84. Гранкова Л.П., Бочкарева В.М. Сплавы — накопители водорода// Итоги науки и техники. Металловедение и термическая обработка. М.: ВИНИТИ, 1988. Т. 25. С. 96.

85. Колачев Б.А. Сплавы — накопители водорода на основе титана// Физ.-хим. механика материалов. 1992. Т. 28. №5. С. 7.

86. Ильин А. А. Некоторые аспекты взаимодействия водорода с металлическими материалами/Металлы. 1994. №5. С. 65-70.

87. Водород в металлах: В 2 т./Под ред. Алефельда Г., Фелькля И.: Пер. с англ. М.: Мир, 1981.

88. Патент РФ 1506916, 1993. Способ термической обработки а-титановых сплавов. Ильин А.А., Носов В.К.,Белова С.Б.,Засыпкин В.В., Майстров В.М., Мамонов A.M.

89. Патент РФ 1788783, 1993. Способ термической обработки титановых сплавов. Ильин А.А., Мамонов A.M., Сонина Т.И., Ясинский К.К.

90. Патент РФ 1475179, 1993. Способ термической обработки изделий из титановых сплавов. Ильин А.А., Носов В.К., Иванов М.А., Засыпкин В.В., Михайлов Ю.В., Мамонов A.M., Ясинский К.К., Поташников А.П.

91. Патент РФ 2082818 , 1995. Способ обработки титана и его а и псевдо-а сплавов. Ильин А.А., Коллеров М.Ю., Носов В.К., Мамонов A.M.

92. Ясинский К.К. Состояние и перспективы развития фасонного литья титана// Наука, производство и применение титана в условиях конверсии. Труды I Международной научно-технической конференции по титану стран СНГ. ВИЛС, 1994. С. 234-243.

93. Бочвар Г.А. , Яновская Н.В. Влияние высокотемпературной газостатической обработки на процесс формирования структуры и механические свойства литых титановых сплавов // Титан. ВИЛС, 1993. № 1. С. 21-23.

94. Ilyin A.A., Mamonov A.M. Thermohydrogen treatment of shape casted titanium alloys // J. Aeronaut. Mater. 1992. Vol. 2. P.4-5.

95. Ильин А.А., Мамонов A.M., Засыпкин В.В. и др. Термоводородная обработка литых а-и псевдо-а-титановых сплавов // Технология лег. сплавов. 1991. № 2. С. 31-38.

96. Ilyin А.А., Mamonov A.M., Kusakina Y.N.: "Thermohydrogen Treatment of Shape Casted Titanium Alloys" . Proceedings of international Conference TMS'96. California, 1996, p. 639646.

97. A.M. Мамонов, Т.П. Сонина, В.М. Майстров Влияние термоводородной обработки на усталостные свойства литого титанового сплава ВТ5Л. В кн. НТС "Техноэкология-91", Донецк, 1991, с. 45.

98. A.M. Мамонов, П.А. Поташников, Т.И. Сонина и др. Повышение усталостных характеристик литого титанового сплава ВТ20Л термоводородной обработкой. В кн. НТС "Новые стали и сплавы, режимы их термической обработки", Ленинград, 1991, С. 82-83.

99. Братухин А.Г., Бибиков Е.Л., Глазунов С.Г. и др. Производство фасонных отливок из титановых сплавов. М.: ВИЛС, 1998. 292 с.

100. В.М. Воздвиженский, A.M. Мамонов, В.М. Воздвиженская и др. Исследование закономерностей разрушения титанового сплава ВТ23 после термоводородной обработки. Металлы (РАН). 1995. № 6, с. 113-118.

101. G. Wegman, J Albrecht, G. Lutjering, K.D.Folkers, C. Liesner: "Microstructure and Mechanical Properties of Titanium Castings", Z. Metallkunde 88 (1997). p. 794-773

102. F. Torster, A. Gysler, G. Lutjering: Effect of microstructure and test temperature on fatigue properties of IMI 834. Titanium'95: Science and Technology. Proceedings of the Eighth World Conference on Titanium, Birmingham, UK, 1996, v. 2, pp.1395-1402.

103. Аношкин Н.Ф., Брун М.Я., Шаханова Г.В. Требования к бимодальной структуре с оптимальным комплексом механических свойств и режимы ее получения. Титан. 1998. №1(10), С. 35-41.

104. Овчинников А.В., Носов В.К., Елагина JI.A. и др. Водородное пластифицирование при горячей деформации титанового сплава ВТ20. Технология легких сплавов 1990, №6, С. 42-48.

105. Носов В.К., Гольцов Ю.Б., Павлов Е.И. и др. Выдавливание поковок из титанового сплава ВТ18У. Технология легких сплавов. ВИЛС, 1984, №6, С. 32-36.

106. Мамонов A.M. Влияние термоводородной обработки на структуру, текстуру и механические свойства изделий из жаропрочного титанового сплава ВТ18У. Металлы.1995. №6, С. 106-112.

107. Sirina J.V., Fedotov I.L., Portnoy V.K., Ilyin A.A., Mamonov A.M. Effect of hydrogen on superplasticity of titanium alloys // Materials Science Forum V. 170. P. 299-304.

108. Портной B.K., Новиков И.И., Ильин A.A., Федотов И.Л., Сирина Ю.В., Мамонов A.M. Влияние водорода на сверхпластичность листов из сплава ВТ6 // Металлы (РАН). 1995. № 6. С. 89-94.

109. Коллеров М.Ю., Ильин А.А., Мамонов A.M. Влияние условий нагрева и охлаждения на термические напряжения и формоизменение полуфабрикатов из титановых сплавов// Металловедение и термическая обработка металлов. 1994. №12. С.8-10.

110. Ilyin А.А., Polkin I.S., Mamonov A.M., Khorev A.M. Properties combination increasement by means of thermohydrogen treatment of weldments of titanium alloys // Int. Aerospace Congress. IAC'94. V. 2. P. 500-503.

111. Ф. Тостер, К. Андерс, Дж. Лютеринг, А. Гислер. Влияние текстуры на механические свойства жаропрочного титанового сплава IMI834. Титан. 1998. №1(10), С. 71-79.

112. Мамонов A.M., Гришин O.A., Резниченко Б.М., Зеленина Т.А. Упрочняющая термоводородная обработка деформированных полуфабрикатов из сплава ВТ20. В кн. Материалы Второго НТС "Водород в металлических материалах", М., 1994, С. 29-30.

113. Белов С.П., Глазунов С.Г., Колачев Б.А. и др. Металловедение титана и его сплавов (серия "Титановые сплавы"). М.: Металлургия, 1992, 350 с.

114. Сеньков О.Н., Башкин И.О., Хасанов С.С., Понятовский Е.Г. ФММ, 1993, 76, в. 1, с. 128-138.

115. Носов В.К., Уваров В.Н., Ильин A.A. Закономерности изотермической осадки титанового сплава с различным содержанием водорода. Изв. АН СССР, Металлы, 1986, №4, с. 71-77.

116. Luetjering G., Weissmann S. Mechanical properties and structure of agehardened Ti-Al alloys. Acta Met. 18,1970, p. 785-795

117. Evans K.R. The embrittlement and fracture of TÍA18- alloys. Trans. AIME 245.(1969), p.1297-1303.

118. Моисеев В.H. Термическая обработка и механические свойства титановых сплавов с 5-13% Al. МиТОМ, 1960, № 6, с. 30-39.

119. Кураева В.П., Солонина О.П., Тхоревская Ж.Д. Влияние легирования на жаропрочность и термическую стабильность титановых сплавов / Технология легких сплавов. №5, 1973, С. 52-55.

120. Локшин Ф.Л., Коробов О.С., Банная H.A. Влияние химического состава на образование упорядоченной а,2-фазы в титановых сплавах / ТЛС (ВИЛС). №5, 1973, С. 44-49.

121. Zwicker U. Beitrag zur Entwicklung warmfester Legierunger. J. Less Common Metals 1. 1959. P. 165-184

122. O.C. Коробов, K.M. Борзецовская, Ю.М. Лебедев и др. Фазовые превращения при термической обработке сплава ВТ 18. Сб. «Новый конструкционный материал титан». Наука, 1972, с. 74-77.

123. Коробов О.С., Борзецовская K.M., Лебедев Ю.М. и др. Исследование фазовых превращений в титановом сплаве ВТ 18 с помощью дилатометрического анализа и измерения электросопротивления / Технология легких сплавов. № 5, 1973, С. 49-52.

124. Брун М.Я., Елагина Л.А., Перцовский Н.З. и др. Изучение термической стабильности жаропрочного титанового сплава ВТ9. / Технология легких сплавов. Титановые сплавы. №5, 1973, с. 34-39.

125. Т.Т. Нартова. В сб. «Титановые сплавы для новой техники» М.: Наука, 1968, с. 176-186.

126. Фридель Дж. В кн.: Физика прочности и пластичности. Пер. с англ. М.: Металлургия, 1972, с. 152-158.

127. Фишгойт А.В., Майстров В.М., Ильин А.А, Розанов М.А. Взаимодействие малых трещин со структурой металлов // Физ.-хим. механика материалов. 1989.№ 6. С. 24-27.

128. Ильин А.А., Майстров В.М., Михайлов Ю.В., Кузьмин А.В. Влияние структурно-фазового состояния на трещиностойкость титанового сплава ВТ23// Тез. докл. I Всесоюз. Конф. «Механика разрушения материалов». Львов: ФМИ АН УССР, 1987. С.43.

129. Ilyin А.А., Maistrov V.M. The direct observation of fatigue crack origin and spreating in titanium alloys structure// VII Word conf. on titanium; Abstr. And program. San Diego (Calif.), 1992. P. 47.

130. Мамонов A.M., Гришин O.A., Пономарева H.A., Майстров B.M. Исследование трещиностойкости а-титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением. В сб. тез. Российской НТК «Новые материалы и технологии машиностроения», М., 1992, с.36.

131. Колачев Б.А., Ливанов В.А., Носов В.К. и др. Кузнечно-штамповочное производство. 1975, № 1, с. 29-32.

132. Полькин И.С. Тенденции развития научных исследований, производства и применения титана в зарубежных станах. Наука, производство и применение титана в условиях конверсии. I Международная МТК по титану стран СНГ., М., 1994, т. 1, с.36-58.

133. Titanium'88. Proc. 6th Intern. Conf. on Titanium. Cannes. France, 1988.

134. Titanium'92. Science and Thecnology. Proc. 7th Intern. Conf. on Titanium. San-Diego, 1992. TMS, 1993.

135. Titanium'95. 8th World Conf. on Titanium. Birmingham. 1995.-384174. Froes F. H., Suryanarayana C., Elizer D. Production, characteristics and commercialization of titanium aluminides // ISIJ International, 1991, v. 31, № 10, p. 1235-1248.

136. Y. Peters, M. Blank-Bewersdorff, C. Bassi. Titanium aluminide foil for advanced aerospace design. 1992. p. 205-209.

137. Titanium Aluminide Foil from Texas Instruments. TiAluminide Data Sheet Rev. 4, 1990.

138. Boggs Robert N. Titanium aluminide true space-age material // Des. News, 1989, v. 45, № 12, p. 51-53.

139. Шалин P.E. Новые титановые сплавы для авиационно-космической техники // В кн.: Наука, производство и применение титана в условиях конверсии. 1а Международная НТК по титану стран СНГ. М., ВИЛС, 1994. с. 27-35.

140. Глазунов С.Г., Павлов Г.А. Алюминиды титана — основа новых легких жаропрочных сплавов для авиакосмического машиностроения. Авиационные материалы. 1991. с. 146152.

141. Глазунов С.Г., Павлов Г.А., Тетюхин В.В. Алюминиды титановых сплавов как новые конструкционные материалы для авиакосмического машиностроения. — В сб. Металловедение и термическая обработка (ВИЛС), 1991, С. 84-92.

142. Stockburger Н., Broden G. Werkstoffe und Bauweisen fur thermisch belaste Structuren // VDI- Ber., 1992, № 917, S. 277-284.

143. Khataee A., Flower H.M., West D.R.F. Titanium Aluminum Alloys for Aerospace Application. Proc. 6 Int. Conf. On Titanium, Caunes, 1988, v.2, pp.991-996.

144. Chesmitt J.C., Williams J.C. Titanium Aluminides for Advanced Aircraft Engines// Metals and Materials, v.6, №8, 1990, pp.509-511.

145. Братухин А.Г. Технологическое обеспечение высокого качества, надежности, ресурса авиационной техники. М.: Машиностроение, 1996. — 298 с.

146. Глазунов С.Г., Павлов Г.А., Черешнева И.Ф. Влияние легирования на механические свойства сплавов на основе интерметаллида Т1зА1. Авиационные материалы, № 1, 1986, с. 34-40.

147. Михайлов С.И., Глазунов С.С., Павлов Г.А. и др. Пластическая и сверхпластическая деформация сплава на основе ПзА1 // Авиационная промышленность, 1991, № 4, с. 3739.

148. Dutta A., Banerjee D. Superplastic Behavior in Т1зА1-№> Alloy. Scripta Metallurgica. 1990, v. 24, p. 1319-1392.

149. Witternauer Т., Balli C., Hot W.B. Deformation Characteristics of NB Modified Ti3Al. Scripta Metallurgica, 1989, v. 23, p. 1381-1386.

150. R. Verma, A.K. Ghush. Micro structural and Textural Changes During Rolling of Alpha-2 Titanium Aluminide Foils. Titanium'92. Science and Technology. TMS, 1993, v. 2, p. 9951002.

151. Wang Bin, Jia Tiancong, Zou Dunxue. a. A study on long-term stability of Ti3Al-Nb-V-Mo alloy // Mater. Sci. and Eng. A, 1992, v. 153, № 1-2, p. 422-426.

152. Proske G., G. Lutjering, J. Albrecht et. al. Titanium'92. Sci. and Technology. TMS, Warrendale, 1993, p. 1187-1994.

153. Gogia A.K., Nandy Т.К. e.a. The effect of heat treatment and niobium content on the room temperature tensile properties and microstructure of Ti3Al-Nb alloys // Mater. Sci. and Eng. A, 1992, v.159, №1, p. 73-86.

154. Елагин Д.В., Коробов О.С., Молотков А.В. и др. Влияние скорости кристаллизации и режимов термической обработки на структуру и фазовый состав сплава Т1зА1 // Изв. АН СССР. Металлы, 1985, №6, с. 109.

155. Strychor R., Williams J.С., Soffa W.A. Phase Transformations and Modulated Microstructures in Ti-Al-Nb Alloys. Metallurg. Trans., 1988, V.19A, №2, pp. 225-234.

156. Court S.A., Lofvander J.P., Loretto M.H., Fraser H.L. The Influence of Temperature and Alloying Addition on the Mechanism of Plastic Deformation of Ti^AXII Phil. Mag. A1990, v.61,p.109.

157. Ward C. H. Microstructure evolution and its effect on tensile and fracture behaviour of Ti-Al-Nb a2-intermetallics. International Materials Reviews. 1993, № 2, p. 79-131.

158. Banerjee D., Gogia A.K., Nandy T.K. et al. Structural intermetallics. International Symposium on Structural Intermetallics sponsored by the TMS High Temperature Alloys. 1993.

159. Ward C.H., Williams I.C., Thomspson A.W. et. al. Proc. of 6th World Conf. on Titanium, 1989,p. 1103-1111.

160. Apgar L.S., Eylon D. Microstructure Control of Titanium Aluminide Powder Compacts By Thermochemical Processing. ISIJ International 1991; 31(8):915-21.

161. Yong K., Guo ZX, Edomonds DV. Processing of Titanium Matrix Composites With Hydrogen As a Temporary Alloying Element. Scripta Metall. Mater. 1992; 27(12): 1695-700.

162. Saqib M., Apgar LS, Eylon D, Weiss I. Microstructure and phase Morphology during Thermochemical Processing of Alpha(2)-Based Titanium Aluminide Castings. Mater. Sei. Eng. A, 1995; A201(l-2): 169-81.

163. Liao, Wang TS, Yong K, Xiao FR, Li YY. Effect of Thermochemical Processing with Hydrogen on the Formation and Morphology of the Orthorombic Phase in the TisAl Based Super- a2 Alloy. Materials Letters 1995; 22(5-6): 227-31.

164. Yang K, Edmonds DV. Thermochemical Processing with Hydrogen of Super- a? Alloy. J. Mater. Sei. 1994; 29 (8): 2126-32.

165. Yang K, Edmonds DV. Effect of Hydrogen as a Temporary Alloying Element on the Microstructure of a Ti3Al Intermetallic. Scripta Metall. Mater. 1993;28(l):71-6.

166. Мамонов A.M., Васильева С.А., Будрик В.В., Морозова Е.В. Разработка сплавов на основе Ti3Al и исследование их взаимодействия с водородом. В сб. "Новые материалы и технологии". Тез. докл. РНТК. М.: МГАТУ, 1994, с. 35.

167. Васильева С.А. Влияние обратимого легирования водородом на структуру и свойства жаропрочного титанового сплава на основе интерметаллида Ti3Al. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук. М.: 1998.

168. Froes F.H. Aerospace Materials for 21 Centuery. Israel J. Technol., 1988,v. 24, №1-2, part A, pp.1-41.

169. Martin P.L., Lipsitt H.A., Nuhfer N.T. The Effect of Alloying on the Microstructure and Properties of Ti3Al and TiAl. Titanium-80, Kyoto, 1980, v.2, pp. 1245-1254.