Обоснование и разработка водородной технологии производства деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.09, доктор технических наук Овчинников, Алексей Витальевич

• Овчинников, Алексей Витальевич
• доктор технических наук
• 2011

Оглавление диссертации доктор технических наук Овчинников, Алексей Витальевич

Введение.

Глава I. Влияние легирования водородом на закономерности пластической деформации сплавов на основе титана.

1.1. Влияние водорода на параметры пластической деформации технического титана ВТ 1-00.

1.2. Влияние водорода на параметры пластической деформации сплава Ti-6A1.

1.3. Влияние водорода на параметры пластической деформации сплава ВТ6.

1.4. Влияние водорода на деформационное поведение сплавов в различных фазовых областях.

1.5. Выводы по главе.

Глава II. Исследование закономерностей холодной пластической деформации высокопрочных псевдо-р-титановых сплавов, легированных водородом.

2.1. Влияние температуры и водорода на фазовый состав и структуру сплавов.

2.2. Влияние водорода на сопротивление деформации и пластичность сплавов в условиях сжатия и растяжения.

2.3. Роль системы легирования в эффективности ВП высокопрочных титановых сплавов.

2.4. Влияние водорода на реализацию мартенситного превращения в процессе деформации растяжением и сжатием.

2.5. Выводы по главе.

Глава III. Исследование закономерностей неполной холодной и неполной горячей деформации титановых сплавов, легированных водородом

3.1. Промышленный псевдо - а сплав ВТ

3.2. Промышленный а+р-титановый сплав ВТ25У.

3.3. Совместный анализ влияния фазового состава на сопротивление деформации псевдо-а и (а+Р)-сплавов в условиях тёплой деформации.

3.4. Выводы по главе.

Глава IV. Исследование закономерностей горячей деформации промышленных титановых сплавов и сплавов на основе а+а2- и (Х2- структур, легированных водородом.

4.1. Промышленные жаропрочные титановые сплавы.

4.2. Сплав с интерметаллидным упрочнением аг-фазой.

4.3. Сплав на основе интерметаллида Ti3Al.

4.4. Выводы по главе.

Глава V. Схемы реализации водородной технологии титановых сплавов.

5.1. Встраивание ВТТС в технологии производства изделий из титановых сплавов.

5.2. Критерии выбора концентрационных параметров реализации ВТТС.

5.3. Эффективность водородного пластифицирования при разных схемах напряжённого состояния^.

5.4. Технологическое решение проблем легирования водородом и дегазации.

5.5. Выводы по главе.

Глава VI. Комплексные водородные технологии производства» деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов.

6.1. Водородная технология холодной листовой прокатки сплавов ВТ22И и Ti-10-2-3.

6.2. Водородная технология холодной листовой штамповки сплава ВТ22И.

6.3. Водородная технология тёплой листовой прокатки сплавов ВТ20 и ВТ25У.

6.4. Водородная технология горячей прокатка фольги из титанового сплава на основе интерметаллида Ti3Al.

6.5 Водородная технология горячей штамповки на КГШП заготовок лопаток из сплавов ВТ20 и ВТ25У.

6.6. Водородные технологии изотермической штамповки заготовок лопаток и диска из сплавов ВТ25У и ВТ

6.7. Выводы по главе.

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Обоснование и разработка водородной технологии производства деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов»

Технический прогресс в такой державе мирового уровня, как Россия, невозможен без перманентной технологической модернизации на всех уровнях экономики и промышленности. Технологическая революция второй половины 20 века выявила ряд приоритетных направлений инновационного развития, ставших основными как для-СССР, так и для его полноправной преемницы - Российской федерации в 21 веке. Одним из этих направлений обоснованно является разработка конструкционных и жаропрочных материалов и технологий их обработки. Сплавы на основе титана занимают достойное место в ряду таких материалов благодаря высокому комплексу механических свойств и > эксплуатационных характеристик, отличной коррозионной стойкости и высокой удельной прочности [1-6]. Это предопределяет высокий интерес к ним не только авиа-, ракето-, судостроительных отраслей промышленности, но и медицины и автомобилестроения, химического машиностроения.

Однако, несмотря на огромные потенциальные возможности титановых сплавов, их применение в изделиях новой техники недостаточно широко. Это обусловлено высокой стоимостью традиционных технологий производства полуфабрикатов и изделий [7, 8], а также необходимостью использования сложного энергоёмкого оборудования. Поэтому разработка и внедрение инновационных технологий обработки титановых сплавов, несомненно, является актуальной задачей текущей модернизации промышленности.

На рубеже 20 и 21 веков значительный прогресс был достигнут в области водородных технологий титановых сплавов (ВТТС). Большой объём теоретических и прикладных исследований по отдельным направлениям ВТТС, выполненных как за рубежом (U. Zwicker, W.R. Kerr, F. Н. Frees, О. Senkov и др.), так и российскими учёными (Колачёв Б.А., Ильин A.A., Носов В.К., Полькин И.С., Попов A.A. и др.) и обобщенный в материалах международных конференций по титану и монографиях [9-15] обоснованно подтверждает инновационный статус ВТТС.

В основе ВТТС лежит уникальность водорода как легирующего элемента заключающаяся в том, что, благодаря высокой сорбционной способности, диффузионной подвижности, сильному влиянию на фазовые превращения и структурообразование, он позволяет осуществлять обратимое легирование без изменения агрегатного состояния' материала. Благодаря этому наряду с традиционными технологическими факторами воздействия! (температура, давление, степень и скорость деформации) появляется дополнительный и весьма эффективный фактор, позволяющий оперативно изменяя химический состав сплава управлять его фазовым составом и структурой: Практическое использование этого фактора позволяет создавать как принципиально новые технологии, например термоводородная обработка (ТВО) [14, 16], так и модернизировать известные: водородное пластифицирование при горячей, теплой и холодной деформации [13, 17, 18], механоводородная обработка'' [19,• 20], диффузионная сварка [21], компактирование порошков и гранул [22-24], переработка стружки титановых сплавов без переплава [25, 26], формирование титановых отливок в атмосфере водорода при литье в водородосодержащие формы [27, 28] и другие.

В отношении металлов, не обладающих полиморфизмом (Nb, Pd), Гольцовым В.А. было' обнаружено явление водородофазового наклепа, обусловленного гидридным превращением, индуцированным-водородом. Это дало основания сформулировать новую парадигму материаловедения-[29-31], согласно которой водород рекомендуется рассматривать как полезный легирующий элемент, контролируемое и обратимое введение которого в металл позволяет создавать структуру и повышенный комплекс физико-механических свойств, недостижимые традиционными видами термической обработки.

Наиболее глубокие и тщательные исследования1 проблем, связанных с ВТТС, и их решений в последние 20 лет в России были выполнены специалистами МАТИ - членами научной школы академика РАН Ильина A.A. в содружестве с отраслевыми институтами авиационной промышленности (ВИЛС, ВИАМ, НИАТ, НИИД, НИИСУ). В работах Ильина A.A., Коллерова МЯО., Мамонова А.М.,

Скворцовой C.B. были разработаны основные аспекты базовой составляющей ВТТС - термоводородной обработки (ТВО). Такой акцент вполне оправдан. ТВО, с одной стороны, является универсальным способом создания оптимального структурного состояния титановых сплавов, а с другой — технология ТВО включает в себя минимальный набор дополнительных операций (легирование водородом заготовок и вакуумную дегазацию изделий с целью достижения безопасного содержания водорода), без освоения которых на промышленном уровне реализация ВТТС вообще невозможна. Успехи, достигнутые в* этом направлении, систематизированы в монографии «Водородная технология титановых сплавов» [15], в которую вошли и результаты научных исследований автора данной диссертации.

Значительный вклад в разработку научно-практических основ реализации ВТТС в процессах обработки металлов^ давлением внесли работы, выполненные под руководством проф. Носова В.К. m базирующиеся на; комплексном анализе взаимосвязи между водородным»легированием и металлофизическими процессами, протекающими в деформируемом металле. Они позволили обосновать технологические режимы использования водородного пластифицирования в процессах получения деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов.

Преодолению закономерного страха специалистов по обработке и применению титановых сплавов перед водородной-хрупкостью посвящены работы Б.А. Колачёва с коллегами [32-35]. Очевидно, что без научного обоснования предельно допустимого и безопасного содержания водорода, а так же способов борьбы с водородной хрупкостью в элементах конструкций широкое применение титановых сплавов в изделиях авиационной и космической отраслей было невозможным. Исторически примечательным является тот факт, что исследования водородной хрупкости титановых сплавов, проведённые в 60-80-х годах прошлого века, решали проблемы традиционных технологий обработки, а ВТТС совершала первые шаги на пути своего развития. Однако результаты этих исследований заложили прочный фундамент в основание ВТТС, сформировавшейся как научное направление в технологиях титановых сплавов лишь на рубеже 20 и 21 веков. Это объективно свидетельствует о том, что разработка и внедрение ВТТС стали неизбежным этапом на пути инновационного развития отечественных металлургической и машиностроительной отраслей промышленности.

К настоящему времени результаты теоретических и прикладных исследований в области ВТТС, а также опыт практического применения операций легирования водородом и вакуумной дегазации позволили реализовать в промышленных условиях базовую составляющую ВТТС — термоводородную обработку (ТВО). Успехи, достигнутые ЗАО «Имплант МТ» в направлении использования ТВО для производства медицинских имплантатов, при данном технологическом уровне» производства вполне могут быть тиражированы по промышленным предприятиям отрасли.,

Следующим качественным скачком в направлении развития ВТТС должно стать промышленное освоение водородной технологии производства деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов с заданным уровнем свойств. Несмотря на большое количество научных публикаций по этой проблеме, многие вопросы, связанные с определением общих закономерностей влияния водорода на технологические свойства титановых сплавов и с поиском оптимальных температурно-концентрационных режимов деформации, обеспечивающих формирование требуемой структуры и свойств, остаются открытыми. Актуальность решения этих проблем очевидна и объективно обусловлена тем, что процесс разработки новых сплавов на основе титана в рамках известных классов далеко незавершён.

Цель работы состояла в разработке научных принципов водородных технологий производства и обосновании параметров обработки деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов разных классов, обеспечивающих заданный комплекс свойств, на основе установления закономерностей влияния фазового состава и структуры, формирующихся водородным легированием, на технологические и механические свойства.

Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:

1. На основании результатов исследований модельных титановых сплавов установить общие для каждого класса закономерности, связывающие фазовый состав и свойства, определяющие технологичность в операциях обработки металлов давлением.

2. Разработать научно обоснованную реологическую модель деформационного поведения водородсодержащих титановых сплавов разных, классов в характерных фазовых областях.

3. Провести оценку эффективности ВТТС на примере исследования деформационных свойств промышленных и опытных титановых сплавов разных классов, легированных водородом, и на её базе обосновать критерии выбора оптимальных параметров реализации ВТТС для производства деформированных полуфабрикатов.

4. Разработать технологические схемы реализации ВТТС в рамках промышленного производства деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов.

5. Обосновать технические параметры вакуумно-водородных систем, обеспечивающих выполнение операций легирования водородом и дегазации.

6. Исследовать влияние ВТТС на механические свойства полуфабрикатов и изделий из промышленных и опытных титановых сплавов.

7. На основании установленных закономерностей разработать комплексные водородные технологии получения деформированных полуфабрикатов- из титановых сплавов, обеспечивающие получение необходимого комплекса технологических и эксплуатационных свойств.

Научная новизна состоит в следующем:

1". На основании результатов комплексных исследований водородсодержащих титановых сплавов Т1 (ВТ 1-00), Ть6А1 и Т1-6А1-4У (ВТ6), последовательно отличающихся друг от друга системами легирования, определены базовые закономерности влияния водородного легирования на деформационное поведение титановых сплавов разных классов. Установлена тесная взаимосвязь между качественным и количественным фазовым составом водородсодержащих титановых сплавов и динамикой изменения сопротивления деформации в широком температурном интервале.

2. Установлено, что легирование водородом технического титана ВТ1-00 ослабляет влияние динамического деформационного старения, характерного для нелегированных металлов. Атомы водорода, обладающие высокой .диффузионной подвижностью в кристаллической решётке титана, образуют атмосферы вокруг новых дислокаций, блокируя- формирование вокруг них атмосфер существенно менее подвижных примесных атомов кислорода; углерода и азота. Результатом действия-этого механизма является снижение сопротивления деформации а-титана с увеличением1 концентрации водорода^ широком температурном диапазоне 200 -г-800°С. Эффект проявляется в пределах а-области на установившейся стадии пластического течения при температурах ниже 500°С, что полностью соответствует условиям конденсации водорода на дефектах кристаллического строения.

3. Исследовано влияние химического состава Р-твёрдого раствора титана на-интенсивность его растворного упрочнения водородом. На основании анализа экспериментальных данных установлено, что по сравнению со степенной экспоненциальная зависимость более адекватно отражает растворное упрочнение водородом. Р-титана с достоверностью аппроксимации не хуже Я2=0,9978^0,9987. Показано, что увеличение степени легированности р-твёрдого раствора как а- так и р-стабилизаторами однозначно сопровождается ростом интенсивности растворного упрочнения водородом.

4. На основании ^ совместного анализа зависимостей фазового состава, степени легированности фаз и сопротивления деформации от содержания водорода установлены фундаментальные закономерности деформационного поведения водородсодержащих титановых сплавов, в двухфазной (а+Р)-области. В этих условиях влияние водорода существенно выше, чем в однофазных а- и р-областях. Установлено, что в (а+Р)-области основными факторами влияния являются, соотношение прочностей совместно деформирующихся а- и Р~фаз и их объёмное соотношение, при этом появление в составе сплава Р-фазы и увеличение её объёмной доли до предела, определяемого классом сплава, во всех случаях усиливает деформационное разупрочнение.

5. На основе анализа количественного фазового состава и напряжений течения 'водородсодержащих сплавов в температурном диапазоне (а+р)-области предложено структурно компенсированное правило смесей, в виде

Ч(а+Р) = (Па'Ча + Пр-Яр)-(1-Сй-Па-Пр), где со - коэффициент, обратно пропорциональный параметру Зинера - Холомона Ъ = ё-ехр(СУЯТ). Показано, что температурные зависимости коэффициента со для а-сплавов ВТ 1-00 и Ть6А1 в интервале 500-^-900°С подчиняются единой закономерности, что подтверждает работоспособность структурно компенсированного правила смесей. Предложенный вид правила смесей адекватно отражает напряжения течения исследованных водородсодержащих сплавов в (а+Р)-области с погрешностью, не превышающей ±(7-5-8)% для технического титана ВТ1-00 и Ть6А1 и ±12% для сплава ВТ6.

6. Разработана реологическая модель деформационного поведения водородсодержащих титановых сплавов в зависимости от качественного и количественного фазового состава при температурах выше 600°С, включающая в себя:

• в а-области: разупрочнение нелегированного титана за счёт ослабления динамического деформационного старения и> растворное упрочнение водородом а-твёрдого раствора Ть6А1;

• в (а+р)-области: экстремальную зависимость сопротивления деформации от концентрации водорода и объёмного соотношения фаз, выражаемую структурно компенсированным правилом смесей, с минимумом, положение которого зависит от системы легирования сплава.

• в [3-области: упрочнение Р-твёрдого раствора водородом, выражаемое экспоненциальной зависимостью, интенсивность которого прямо пропорциональна содержанию водорода и степени легированности сплава и обратно пропорциональна температуре деформации.

7. Для условий холодной деформации высокопрочных титановых сплавов переходного класса установлено, что в закалённом состоянии основным механизмом влияния водорода является повышение устойчивости р-фазы к мартенситному превращению в процессе деформации с увеличением содержания водорода. Переход от мартенситного механизма к скольжению в однофазной р-структуре способствует снижению усилий деформирования и повышению пластичности. Сопротивление деформации и пластичность отожжённых сплавов являются результатом конкуренции противоположных факторов: формирование мелкодисперсной структуры при охлаждении, вызывающее упрочнение и снижение пластичности; снижение степени легированности р-фазы из-за роста её объёмной доли, обеспечивающее снижение сопротивления деформации и рост пластичности. Первый преобладает при содержании водорода менее 0,15% (здесь и далее масс.), второй при легировании сплавов 0,3%Н'и более.

8. Установлено, что характер влияния водорода на сопротивление деформации при температурах ниже 500 600°С определяется принадлежностью сплава к псевдо-а или (а+Р)-классу, содержанием Р-стабилизаторов, объёмной долей р-фазы и степенью её легированности. При наличии противоположных по влиянию на сопротивление деформации процессов: увеличения объёмной доли Р-фазы (более прочной при этих температурах) при легировании водородом и снижения степени легированности Р-фазы, на примере сплавов двух классов показано, что для псевдо-а сплава ВТ20 определяющую роль играет первый процесс, что приводит к увеличению прочности наводороженного сплава. Для (а+Р)-сплава ВТ25У наибольшее влияние имеет снижение степени легированности Р-фазы, поэтому при температурах ниже 500 -ь 600°С наблюдается снижение сопротивления деформации наводороженного сплава.

9. Для условий горячей деформации установлено, что степень . легированности сплава (3 - стабилизаторами существенным образом определяет эффект от легирования водородом в области низких скоростей деформации (около 10"4 с"1), близких к скоростям ползучести. Упрочнение при легировании водородом сплава ВТ25У наблюдается, уже при температурах двухфазной (а+Р) - области водородсодержащего сплава, тогда как для' сплава' ВТ20 с меньшим содержанием р -стабилизаторов аналогичное явление имеет место лишь в ^— области:

10. Установлено, что для титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением Т13А1 в двухфазных (а+Р)- и (а2+Р)-областях характер; изменения сопротивления деформации с ростом содержания водорода зависит от интенсивности увеличения объёмной: доли Р-фазы. При концентрации водорода (Сц) менее 0,3% рост объёмной доли Р-фазы опережает её растворное упрочнение водородом, поэтому сопротивление деформации быстро снижается: При Сц>0,3% напротив, из-за снижения интенсивности увеличения объёмной доли Р-фазы преобладает её растворное упрочнение водородом, и снижение напряжений течения с ростом Сн замедляется.

Практическая значимость работы:

1. Определены оптимальные температурно-концентрационные параметры использования водородного пластифицирования (ВП) в* технологиях производства деформированных полуфабрикатов из сплавов разных классов. Установлены области наиболее эффективного применения ВП::

• В технологических процессах холодной ОМД водородное пластифицирование целесообразно для повышения пластичности и снижения сопротивления деформации высокопрочных титановых сплавов переходного класса типа ВТ22, ВТ22И, 'П-10-2-3. Модификация фазового* состава сплавов путём водородного легирования в этих условиях обеспечивает улучшение таких специфических показателей технологичности для листовой штамповки, как коэффициенты вытяжки и отбортовки, минимальный радиус гибки. Показано повышение эффективности использования ВП при производстве листовых полуфабрикатов и изделий, полученных из них листовой штамповкой.

• В процессах, основанных на тёплой деформации и характеризующихся неполным протеканием, динамической рекристаллизации, использование ВП оправдано в целях повышения технологической пластичности труднодеформируемых жаропрочных псевдо-а и. (а+р)-сплавов типа ВТ20 и ВТ25У. Повышение объёмной доли пластичной р-фазы с одновременным снижением степени! её легированности . и облегчением протекания динамической рекристаллизации позволяет значительно» повысить предельную степень деформации без промежуточных отжигов; и увеличить производительность, например, тёплой листовой прокатки.

• В технологических процессах горячей* деформации; промышленных жаропрочных титановых сплавов и высокожаропрочных сплавов с интерметаллидным упрочнением применение ВП обеспечивает уменьшение объёмной доли труднодеформируемых а- и оь-фаз и смещение объёмного фазового соотношения в пользу высокопластичной! Р-фазы. В совокупности с увеличением полноты протекания динамической полигонизации и рекристаллизации это позволяет, например, снизить температуру традиционной изотермической штамповки на 100 -к 120°С и применять в качестве материала штампов более технологичные, деформируемые или порошковые сплавы на никелевой; основе взамен труднообрабатываемых литейных. Водородное пластифицирование высокожаропрочных титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением и сплавов на. основе а2-фазы переводит их по технологичности в разряд промышленных. жаропрочных деформируемых титановых сплавов:

2. Определено место водородной технологии в технологической схеме изготовления деформированных изделий из титановых сплавов. Предложены 4 варианта использования! ВТТС, отличающиеся широтой охвата операций общей технологической схемы: короткий, средний, длинный и сквозной циклы. Проведён анализ возможностей реализации этих вариантов в современных условиях технической и технологической оснащённости производства.

3. На основании анализа характеристик и конструкции существующих вакуумных печей сформулированы требования к проектированию промышленных вакуумно-водородных установок (ВВУ), предназначенных для легирования водородом заготовок из титановых сплавов. На базе сформулированных требований разработана конструкция ВВУ средней мощности и изготовлен рабочий экземпляр установки, обеспечивающий производительность 6800 кг титановых заготовок в год. Впервые определена себестоимость наводороживающего отжига в промышленных условиях, не превышающая 350 руб./кг.

4. Разработаны и опробованы в лабораторных и опытно-промышленных условиях водородные технологии холодной листовой прокатки и холодной листовой штамповки изделий из высокопрочных титановых сплавов ВТ22 и ВТ22И, тёплой листовой прокатки жаропрочных титановых сплавов ВТ20 и ВТ25У, горячей прокатки фольги из сплава на основе интерметаллида Т1зА1, выдавливания фасонных заготовок из сплавов ВТ20 и ВТ25У, изотермической штамповки заготовок лопаток и дисков компрессора ГТД из сплава ВТ20. Предложенные водородные технологии обеспечивают повышение производительности, выхода годного, дают возможность изготовления новых видов деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов, позволяют снизить затраты на изготовление инструмента и оснастки, формируют заданный уровень технологических и эксплуатационных свойств.

Заключение диссертации по теме «Материаловедение (по отраслям)», Овчинников, Алексей Витальевич

ВЫВОДЫ ПО РАБОТЕ

1. На основании результатов систематических экспериментальных и теоретических исследований трёх сплавов на основе титана, последовательно отличающихся друг от друга набором и характером легирующих элементов: Т1 (ВТ1-00), П-6А1 и 'П-6А1-4У (ВТ6), установлены базовые закономерности влияния водородного легирования на деформационное поведение титановых сплавов в типичных фазовых областях: а-, (а+Р)- и Р-области. Установлена взаимосвязь между изменением качественного и количественного фазового состава, происходящим при легировании водородом, и сопротивлением деформации модельных сплавов.

2. Разработана реологическая модель деформационного поведения водородсодержащих титановых сплавов в типичных фазовых областях при температурах выше 600°С, включающая в себя:

• в а-области: разупрочнение нелегированного титана за счёт ослабления эффекта динамического деформационного старения вследствие конденсации водорода на дефектах кристаллического строения. Атомы водорода, обладающие высокой диффузионной подвижностью в решётке титана, занимают свободные междоузлия рядом с новыми дислокациями, блокируя образование вокруг них. малоподвижных атмосфер из примесных атомов кислорода, углерода и азота. Максимальное разупрочнение наблюдается на установившейся стадии пластического течения в интервале температур 300 ч-500°С при предельном содержании водорода в рамках фазовой области. Легирование а-титана алюминием, сопровождающееся сильным искажением кристаллической решётки, «выключает» этот эффект и,сопровождается лишь растворным упрочнением водородом:

• в (а+р)-области: экстремальную зависимость сопротивления деформации от концентрации водорода, объёмного соотношения фаз и соотношения прочности фаз, отражаемую структурно компенсированным правилом смесей:

Я(а+Р) = (Па'Ча + Пр-Яр>(1-С0'Па-Пр), где ю - коэффициент, обратно пропорциональный параметру Зинера -Холомона Z = е-ехр(С)/КТ). В этой фазовой области легирование титана а- и (3-стабилизаторами принципиально определяет зависимость объёмной доли р-фазы (пр) от концентрации водорода (Сн) в одинаковых температурных условиях,, поэтому положение минимума сопротивления деформации зависит от системы легирования-сплава. • в р-области: упрочнение р-твёрдого раствора водородом, выражаемое экспоненциальной зависимостью, интенсивность которого прямо пропорциональна содержанию водорода и степени легированности сплава-и обратно пропорциональна температуре деформации: б • ехр(р-Сн) где з и р — константы, зависящие от материала и условий деформации. Установлено, что в условиях холодной пластической деформации водородное пластифицирование наиболее эффективно повышает технологичность высокопрочных титановых сплавов типа ВТ22, ВТ22И, Ть 10-2-3. На основании результатов комплексных исследований влияния температурно-концентрационных режимов- водородного легирования на фазовый состав4 и структуру показано, что для сплавов в закалённом состоянии водород повышает стабильность Р-фазы к мартенситному превращению в процессе деформации. При этом переход к скольжению в однофазной. Р-структуре способствует снижению усилий деформирования и повышению пластичности при нормальной температуре. Сопротивление деформации и пластичность сплавов в отожжённом состоянии являются результатом конкуренции противоположных процессов: формирование мелкодисперсной структуры при охлаждении со скоростью, промежуточной* по отношению к У°кр1 и У0Кр2, вызывающее упрочнение и снижение пластичности; снижение степени легированности р-фазы из-за роста её объёмной доли, обеспечивающее снижение сопротивления деформации и рост пластичности. Первый процесс преобладает при содержании водорода менее 0,15%, второй при легировании сплавов 0,3%Н и более.

Сопоставление высокопрочных титановых сплавов ВТ22, ВТ22И, 11-10-2-3 по химическому составу позволяет определить базовые закономерности влияния' водорода на деформационное поведение в. рамках данного класса сплавов: Установлено, что содержание алюминия более 3% в сплавах переходного класса приводит к снижению эффективности водородного пластифицирования в условиях холодной деформации: Основной причиной этого является растворное упрочение Р-фазы алюминием: При одинаковом суммарном; количестве р-стабилизаторов' эффективность водородного^ пластифицирования зависит от их качественного состава: Замена; ванадия ' па молибден,: благодаря.» меньшему размерному несоответствию атомов Мо^ и^Тл, обеспечивает более интенсивное снижение сопротивления деформации и рост пластичности.

Исследовано влияние: водорода; на сопротивление деформации , ш пластичность жаропрочных титановых сплавов двух классов: псевдо-а ВТ20 и а+р ВТ25У в условиях тёплой« деформации. На основании»: комплексного - анализа фазовых превращений и- деформационного поведения; поде действием:, водородного легирования установлено, что характер влияния водорода на: сопротивление деформации: при температурах ниже 500ч. 600°С.существенным: образом зависит от принадлежности сплава к псевдо-а или (а+Р)-класеу, содержания Р-стабилизаторов, объёмной: доли р-фазы в сплаве и степени её легированности. При протекании двух противоположных по влиянию на сопротивление деформации процессов:, увеличения объёмной; доли. Р-фазы при легировании водородом и снижения степени легированности Р-фазы, на примере; сплавов двух классов показано, что для псевдо-а сплава ВТ20 определяющую роль играе т первый процесс, что приводит к увеличению прочности наводороженного сплава. Для (а+Р)-снлава ВТ25У наиболее заметное влияние оказывает снижение степени легированности р-фазы; поэтому при? температурах ниже 500 ч- 600°С имеет место снижение сопротивления деформации водородсодержащего сплава. Установлено; что увеличение объёмной доли Р-фазы, достигаемое водородным легированием сплавов ВТ20 и ВТ25У, способствует облегчению протекания динамических разупрочняющих процессов при температурах деформации 350 ч-650°С и, в частности, бездиффузионного процесса динамического возврата, выступающего в качестве основного механизма релаксации напряжений в этом температурном интервале. Это, в совокупности с более высокой пластичностью р-фазы по сравнению с а-фазой, обеспечивает 5 ч- 6 - кратное увеличение пластичности сплавов при температурах тёплой деформации. На основании результатов проведённых исследований оптимизированы температурно-концентрационные режимы использования эффекта водородного пластифицирования в условиях тёплой деформации сплавов ВТ20 и ВТ25У. Наибольшее повышение технологичности достигается при концентрациях водорода 0,3 ч- 0,6 и 0,3 ч- 0,5% соответственно' и нижней границе температурного интервала деформирующей операции не менее 450 ч- 500°С.

7. Проведены систематические исследования эффекта водородного пластифицирования в условиях горячей деформации промышленных жаропрочных титановых сплавов двух классов: псевдо - а - ВТ20 и (а+р) -ВТ25У в широком интервале скоростей деформации. Подтверждены фундаментальные механизмы благоприятного влияния водорода на повышение технологичности, заключающийся в увеличении объёмной доли менее прочной р - фазы, снижении степени её легированности р - стабилизаторами и уменьшении объёмной,доли более жаропрочной а - фазы. Показано, что для (а+Р) - сплава с повышенным содержанием р - стабилизаторов и относительно высокой объёмной долей р: - фазы (ВТ25У) максимальная эффективность водородного пластифицирования обеспечивается при меньшем содержании водорода, чем для псевдо - а сплава ВТ20. Легирование водородом снижает интенсивность динамических разупрочняющих процессов при температурах выше 800°С. Основной причиной является уменьшение объёмной доли динамически рекристаллизующейся а - фазы.

8. На примере сплавов ВТ20 и ВТ25У показано, что деформирование со скоростями, близкими к скорости ползучести (10"4 с"1), в условиях горячей деформации сопровождается увеличением размеров частиц первичной а - фазы. С увеличением температуры деформации и соответствующей активизацией диффузионных процессов этот эффект усиливается. Установлена тесная взаимосвязь между укрупнением первичного a-зерна и монотонным деформационным упрочнением или установившимся течением, измельчением зерна и спадом усилий на кривых течения. Эта связь.свидетельствует о том, что основной ролью процесса динамической рекристаллизации является достижение и поддержание в течение деформации динамически стабильного для данных термомеханических условий размера зерна.

9. На основании совместного анализа влияния водорода на фазовый состав и результатов высокотемпературных испытаний- оптимизированы температурноi концентрационные режимы реализации эффекта- водородного t пластифицирования в условиях горячей изотермической деформации сплавов ВТ20 и ВТ25У: содержание водорода 0,25 и 0,15% и температуры 820 ч- 825 и 850°С соответственно. Наиболее приемлемым, интервалом скоростей деформации в изотермических условиях является 10"3 ч- 10"2 с"1.

10. Установлены1 закономерности влияния водорода на фазовый состав и структуру титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением (СТ4) и на. основе а2 -фазы (7115). Определена взаимосвязь между фазовым составом, структурой сплавов и динамикой разупрочняющих процессов, происходящих в процессе деформации. В отличие от промышленных жаропрочных сплавов легирование водородом в условиях горячей деформации сплава СТ4 не снижает, а для сплава 7115 повышает интенсивность деформационного разупрочнения в двухфазной (а2+Р) - области.

11. Экспериментально определено, что в двухфазной (а+р)-области сплава СТ4 и (а2+р)-области сплава 7115 характер изменения сопротивления деформации с ростом содержания водорода зависит от интенсивности увеличения объёмной доли р-фазы. При.содержании водорода менее 0,3% рост объёмной доли Р-фазы опережает её растворное упрочнение водородом, поэтому сопротивление деформации быстро снижается. При Сн>0,3% напротив, из-за снижения интенсивности увеличения объёмной доли р-фазы преобладает её растворное упрочнение водородом, и снижение напряжений течения с ростом Сц замедляется.

12. Определены оптимальные температурно-концентрационные диапазоны применения эффекта водородного пластифицирования для »высокоалюминиевых сплавов СТ4 и 7115. Для реализации водородных технологий ОМД сплава с интерметаллидным упрочнением а2-фазой СТ4 в условиях горячей деформации оптимальным является содержание водорода 0,3 ч- 0,4% в интервале температур 920 -г- 850°С. Обеспечение достаточной пластичности труднодеформируемого сплава 7115 на основе интерметаллида Т13А1 в условиях горячей неизотермической деформации достигается при легировании его 0,3 - 0,6%Н. Горячую ОМД-сплава 7115 в изотермических условиях целесообразно проводить в температурном, интервале 900 - 950°С при концентрации водорода около 0,45%. Соблюдение этих условий позволяет получать деформированные полуфабрикаты из указанных сплавов по режимам, соответствующим промышленным жаропрочным титановым сплавам, типа ВТ20, ВТ18У, ВТ25У без заметного увеличения-усилий деформирования.

13. На основании всестороннего анализа условий проявления эффекта ВП в условиях холодной, тёплой и горячей деформации определено место ВТТС в технологическою схеме изготовления изделий из ' титановых сплавов. Предложены 4 варианта использования ВТТС, отличающиеся широтой охвата операций общей4 технологической схемы: короткий, средний, длинный и сквозной циклы. Проведён анализ возможностей реализации этих вариантов в современных условиях технической и технологической оснащённости производства. По результатам компьютерного моделирования установлено, что эффективность ВП, выражающаяся в снижении сопротивления деформации сплава при данной температуре и определённая по данным лабораторных испытаний, практически не изменяется при переходе к промышленным процессам ОМД с ярко выраженными схемами трёхосного сжатия

14. На основании анализа конструкции и характеристик существующих вакуумных печей сформулированы требования к проектированию промышленных ВВУ, предназначенных для легирования водородом заготовок из титановых сплавов. С учётом этих требований детально разработана конструкция ВВУ средней мощности и изготовлен рабочий экземпляр установки, обеспечивающий производительность ТВО 6800 кг титановых заготовок в год. Впервые определена себестоимость ТВО в промышленных условиях, не превышающая 350 руб./кг.

15. Результаты проведённых комплексных исследований использованы для разработки водородных технологий получения деформированных полуфабрикатов и изделий из ряда титановых сплавов, обеспечивающих проведение формообразующих операций по интенсифицированным режимам и при температурах на 100 120°С ниже серийных технологических процессов. Исследование механических свойств и эксплуатационных характеристик опытных изделий показывает возможность повышения кратковременных механических свойств в условиях нормальной и рабочей температур при сохранении уровня усталостной прочности.

Список литературы диссертационного исследования доктор технических наук Овчинников, Алексей Витальевич, 2011 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 А.А. 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, А.А. 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. Ильин А.А., Колачёв Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Справочник. М,: ВИЛС - МАТИ, 2009, 520 с.

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

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

9. Kerr W.R. The effect of hydrogen as temporary alloying element on the microstructure and tensile properties of Ti-6A1-4V. Met. Trans. A. 1985. Vol. 16. P. 1077-1087

10. Froes F. H., Eylon D., Suryanarayana C. Thermochemical processing of titanium alloys // JOM. 1990. V. 42. 3. P. 26-29.

11. 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. 2477-2486.

12. 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): 1869-1877.

13. Носов В;К., Колачев Б.А. Водородное пластифицирование при горячей деформации титановых сплавов. Ml: Металлургия, 1986. 14 8 с.

14. Ильин A.A. Механизм и кинетика фазовых, и структурных превращений в титановых сплавах. М.: Наука, 1994. 304с.

15. Ильин A.A., Колачёв Б.А., Носов В.К., Мамонов А.М; Водородная технология титановых сплавов. Под общей редакцией чл.-кор. РАН A.A. Ильина. М.: МИСИС, 2002, 392 с.

16. Ильин A.A., Мамонов A.M., Коллеров М.Ю. Научные основы и принципы построения технологических процессов термоводородной обработки титановых сплавов. Металлы (РАН), 1994, №4, с. 157-168.

17. Носов В.К., Овчинников A.B., Елагина Л.А., Андреева,Л.В: Влияние водорода на пластичность и сопротивление деформации! жаропрочных титановых сплавов в интервале температур теплой деформации.,ТЛС, 1991, №6, с. 12-19.

18. Носов В.К., Колачев» Б.А., Павлов Е.И; Водородное пластифицирование жаропрочных титановых сплавов. Изв. АН CGGP, Металлы, 1983, №1, с. 134137. ' ■

19. Талалаев В.Д., Колачев Б.А., Полоскин Ю.Д. и др. Повышение эффективности механической обработки титановых сплавов обратимым; легированием их водородом. Авиационная Промышленность, 1991, №12, с. 32г35.

20. Ильин A.A., Егорова Ю.Б., Мамонов1 A.M. Исследование возможности, применения термоводородной обработки для: улучшения обрабатываемости резанием сплава ВТ23. Научные фуды МАГИ им. К.Э. Циолковского, 1999, Вып. 2 (74), с. 22-26.

21. Шевченко ВВ., Низкин И.Д., Мальков A.B. Водородная технология, диффузионной сварки. Тезисы докладов Всероссийской^ научно-технической конференции; «Новые материалы и технологии; 2000», ноябрь 2000 г., М.: «ЛАТМЭС», 2000, с.53.

22. Froes FH. Synthesis of Metallic Materials for Demanding Aerospace Application Using Powder Metallurgy Techniques. 1991 P/M in Aerospace and Defense

23. Technology, Proc. PM Aerosp. Def. Technol. Symp. Princeton, NJ, USA: Metals Powder Industries Federation, 1991. pp. 5-33.

24. 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.

25. Steele LS, Eylon D, Froes FH. Microstructure Control of Titanium Aluminide Powder Compacts by Thermo-Chemicaf Treatment; In: 1990 Advances in Powder Metallurgy. Princeton, NJ: Metal Powder Industries Federation, 1990. pp. 509-523.

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

27. Шевченко В.В., Колачёв^Б-А., Талалаев?В:Д1 и др. Перспективы производства и применения полученных по' водородной технологии пресс-изделий из титановых отходов. ТЛС, 1998, №4, с.38-44.

28. II а дежи н A.M., Бибиков Е.Л. Формирование титановых отливок в восстановительной атмосфере водорода. Металлы; 1994, № 5, с. 126-130:

29. Братухин A.F., Бибиков-Е. Л., Глазунов С.Г. Производство? фасонных отливок из титановых сплавов. М.: ВИЛС, 1998, 292 с.

30. Гольцов В.А., Тимофеев Н.М., Магикина И.Ю. Явление фазового наклепа в гидрообразующих металлах и сплавах. Докл. АН СССР, 1977, Т. 235, №5, с. 1060-1063.

31. Сioltsov V. A. The phenomenon of controllable hydrogen phase naklcp and the prospects for its use in metal science and engineering. Mater. Sci. and Eng. 1981, Vol.49, 2, p. 109-125.

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

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

34. Metal-hydrogen systems and the hydrogen economy: Selective revievs of two recent conference. Platinum Metals Rev. 1992, 4, p. 196.

35. Колачёв Б.А., Ильин A.A., Лавренко В.А., Левинский Ю.В. Гидридные системы: Справочник. М.: Металлургия, 1992, 352 с.

36. A. San-Martin, F.D. Manchester. Bulletin of Alloy Phase Diagrams.-1987.-Vol.8, №1, p.82

37. ГольдшмидтХ. Дж. Сплавы внедрения. Т.2, М.: Мир, 1971, 464 с.

38. Полухин П.И., Горелик С.С., Воронцов В.К. Физические основы пластической деформации. М., «Металлургиздат», 1982, 584 с.

39. Santhanam А.Т., Reed-IIill R.E.: Metall. Trans., 1971, vol.2, pp. 2619-2622.

40. Garde A.M., Santhanam A.T., Reed-Hill R.E.: Acta Metall., 1972, vol.20, pp.215220.

41. Doner M., Conrad H.: Metall. Trans., 1973, vol.4, pp. 2809-2817.

42. Цвикер У. Титан и его сплавы. Берлин Нью-Йорк, 1974, пер. с нем., М.: «Металлургия», 1979; 512 с.

43. David D., Garcia Е.А., Lucas X., Beranger G.: J. Less-Common Met., 1979, vol.65, pp. 51-69.

44. David D., Beranger G., Garcia E.A.: J. Electrochem. Soc., 1983, vol. 130 (6), pp. 1423-1426.

45. Yu. V. Levinskii et al.\ in Diffus. Data. F.N. Wöhlbier, 1969, vol. 3, p. 295.

46. Anttila A., Räisänen J., Keinonen J.: Appl. Phys. Lett., 1983, vol.42, pp.498-500.

47. Хоникомб Р. Пластическая деформация металлов, пер. с англ. под ред. Любова Б.Я., М.: «Мир», 1972, 408 с.

48. Robertson I.M., Birnbaum Н.К.: Acta Metall., 1986, vol.34, pp. 353-366.

49. Shih D.S., Robertson I.M., Birnbaum H.K.: Acta Metall., 1988, vol.36, pp. 111-124.

50. Rozenak P., Robertson I.M., Birnbaum H.K.: Acta Metall., 1990, vol.38, pp. 20312040.

51. Birnbaum H.K., Sofronis P.: Mater. Sci. Eng., 1994, vol. A176, pp. 191-202.

52. Bernstein I.M.: Scripta Metall., 1974, vol.8, pp. 343-350.

53. Senkov O.N., Jonas J.J. Dynamic Strain Aging and Hydrogen-Induced Softening in Alpha Titanium. Metal. & Mater. Trans. A 1996; 27A:1877-1887.

54. Material Properties Handbook. Titanium Alloys. ASM International. The Material Information Society, 1994, p.p. 1176.

55. Леринман P.M., Треногина Т.Л., Ёлкина О.А. Электронно-микроскопическое исследование структурных изменений, происходящих при горячей деформации титановых сплавов. Труды III международной конференции по титану. М.: ВИЛС, 1978, т.З, с.45-52.

56. Butt M.Z., Feltham P. Solid-Solution Hardening. Review, J. Mater. ScL. 28 (10) (1993), p. 2557-2576.

57. Колачёв Б.А., Ильин A.A., Егорова Ю.Б. Физическое материаловедение, М.: ИЦ МАТИ, 2007, 458 с.

58. Коллингз Е.В. Физическое металловедение титановых сплавов, пер. с англ. под ред. Веркина Б.И., Москаленко В.А., М.: Металлургия, 1988, 224 с.

59. Senkov O.N., Jonas J.J. Solute strengthening in p-titanium-hydrogen alloys. Advances in the Science and Technology of Titanium Alloy Processing. The Minerals, Metals & Materials Society, 1997, p.l 17-124.

60. Пуарье Ж.П. Высокотемпературная пластичность кристаллических тел. Пер. с франц. М.: Металлургия, 1982, 272 с.

61. Борисова Е.А., Бочвар Г.А., Брун М.Я. и др. Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов. М.: «Металлургия», 1980, 464 с.

62. С.S. Lee, Н. Margolin, Deformation of Bimetallic Bycrystals of a-Ti/p-Ti-13Mn. Met. trans., 1982, A-13, №1-6, pp.595-601.

63. Хесснер Ф. Рекристаллизация металлических материалов. Пер. с англ. под ред. Ч.В.Копецкого. М., «Металлургия», 1982, 352 с.

64. Mulyadi M., Rist M.A., Edwards L., Brooks J.W., Wilson A.F. A Hot Deformation Model for Two-Phase Titanium Alloys Based on an Internal State-VariabletV»

65. Approach. Proc 11 World Conf on Titanium, ed. by M. Ninomi, S. Akiyama, M. Ikeda, M. Hagiwara, K. Maruyama, The Japan Institute of Metals, Kyoto, Japan, 2007, pp.315-318.

66. Ильин А.А., Носов В.К., Лебедев И.А., Засыпкин В.В. Рентгеновские исследования водородсодержащего а-титанового сплава ВТ5 в процессе нагрева и охлаждения. Физико-химическая механика материалов, 1987, №4, с.35-38.

67. Носов В.К., Колачёв Б.А., Овчинников А.В., Машков Е.И. О влиянии фазового состава на сопротивление деформации при сжатии сплава Ti6Al, легированного водородом. Металловедение и термическая обработка металлов, №4, 2003, с. 1317.

68. Овчинников А.В., Носов В.К., Щугорев Ю.Ю. Влияние водорода на особенности пластической деформации сплава Ti6Al. Доклады Международной конференции "Ti-2007 в СНГ", Украина, Ялта, 2007, с. 57-60.

69. Буханова А.А., Колачёв Б.А. О диаграмме состояния системы титан-алюминий-водород в интервале 500ч-800°С. Фазовые равновесия в металлических материалах: Сборник научных трудов, М., 1981, с.127-131.

70. Колачёв Б.А., Ильин А.А., Рынденков Д.В. Закономерности растворного упрочнения а-титана. Изв.вузов. Цветная металлургия, 2003, №2, с.39-43.

71. Братчиков Ю.С., Адамеску Р.А., Гельд П.В. Физика металлов и металловедение, 1982, т.54, вып.4, с.821-823.

72. Flinn Р.А., Solute Hardening of Close-Packed Solid Solutions, Acta Metall., 6 (10), (1958), p.p. 631-635.

73. Ames S.L., McQuillan A.D., The Resistivity Temperature - Concentration Relationships in Beta-Phase Titanium-Hydrogen Alloys, Acta Metall., 4 (1956), p.p. 602-610.

74. Ильин A.A., Михайлов Ю.В., Носов B.K., Майстров В.М. Влияние водорода на распределение легирующих элементов между а- и ß-фазами в титановом сплаве ВТ23. Физ.-хим. механика материалов, 1987, Т.23, №1, с. 112-114.

75. Колачёв Б.А., Ильин A.A., Мамонов A.M. Термоводородная обработка титановых сплавов. Металловедение и обработка титановых и жаропрочных сплавов. М.:ВИЛС, 1991, с. 132-142.

76. Ильин A.A., Носов В.К. К вопросу о соотношении прочности а- и ß-фаз в титановых сплавах при различной температуре. Доклады АН'СССР, 1988, т.301, с.134-138.

77. Овчинников A.B., Ильин A.A., Носов В:К., Щугорев Ю.Ю. Влияние фазового состава и условий деформирования на эффект «водородного пластифицирования» водородсодержащих титановых сплавов. Металлы, 2007, №5, с.69-76.

78. Архипов В.Е., Дубинин С.Ф., Найш В.Е. и др. Нейтронографический количественный фазовый анализ гидрированных титановых сплавов ВТ6. Физика металлов и металловедение, 1994, №11, с. 147-155.

79. Бойко B.C., Гарбер Р.Н., Косевич А.А. Обратимая пластичность кристаллов. -М.: Наука, 1991.-280 с.

80. Колачев Б.А. Физические основы пластической деформации. М.: МФТИ, 1978. -74 с.

81. Gorynin I.V. Research and fabrication and developments of titanium in the CIS. // Proceedings of the Eigth World Conference on titanium, Birmingham, UK, 1995, p.31-40.

82. Boyer R.R. R&D and applications developments in the Titanium Industry in the USA. // Proceedings of the Eigth World Conference on titanium, Birmingham, UK, 1995, p.41-50.

83. Елкина О.А., Леринман P.M. Структурные изменения в метастабильном 3-титановом сплаве Ti-Mo в процессе деформации и старения. // ФММ, т.45, в.1, 1978, с.96-102.

84. Мальцев М.В., Соколов Л.Д., Соколов Ю.В. Влияние механико-термической обработки на упрочнение сплава ВТ 16. В кн.: Труды Горьковского политехнического института. Горький, 1975, т.31, в.10, с.13-17.

85. Елагина Л.А., Карсанов А.Г., Пилипенко А.Л., Моисеев В.Н. Изотермическая штамповка новых высокопрочных титановых сплавов повышенной технологичности. Приложение к журналу «Авиационная промышленность», 1984, №4, с. 15-17.

86. Тулянкин Ф.В., Родина И.Б., Тишаков В.А., Пилипенко А.Л. Особенности технологии. получения крупногабаритных заготовок из титановых сплавов для штамповки в изотермических условиях. Приложение к журналу «Авиационная промышленность», 1984, №4, с. 17-20.

87. Каплин Ю.И., Поваров И.А., Моисеев Н.В., Травкина О.С., Черкасов Н.Н., Гусев Ю.В. Изотермическая деформация высокопрочных титановых сплавов. Приложение к журналу «Авиационная промышленность», 1984, №4, с. 21-25.

88. Колачёв Б.А., Полькин И.С., Талалаев В.Д. Титановые сплавы разных стран: Справочник. М.: ВИЛС, 2000, 316 с.

89. Гуртовая Г.В:, Гвоздева ОН., Куделина И.М. Формирование структуры в сплаве Ti-9Al-lMo-3Zr-4Sn при термоводородной обработке. Тезисы докладов ВНТК "Новые материалы и технологии", М.: МАТИ-РГТУ, 2006, с. 76-77.

90. ИльинА-.А., Колеров;М:Ю.', ЭкимяшМТГ.,Майстров В:МШлияние:температуры нагрева на; критическую, скорость охлаждения промышленных a+ß-титановых сплавов. Авиационная промышленность, 1986, №5, с.46-48:

91. Бабичев А.П., Бабушкина H.A., Братковский A.M. и др. Физические величины. Справочник. Под ред. Григорьева И.С. и Мейлихова Е.З. М.; Энергоатомиздат, 1991,1232 с.

92. Губкин С.И. Теория обработки металлов давлением. М., Металлургиздат, 1947. 532 с.

93. Александров В.К., Аношкин- Н.Ф., Бочвар Г.А. и др. Полуфабрикаты из титановых сплавов. М., «Металлургия», 1979, (Титановые сплавы), 512 с.

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

95. Полухин П.И., Гунн Г.Я., Галкин A.M. Сопротивление пластической деформации металлов и сплавов. М., «Металлургия, 1983, 352 с.

96. Понятовский Е.Г., Башкин И.О. и др. Влияние водорода на пластичность и сопротивление деформации титанового сплава ВТ20 при температурах до 740°С. ФММ, 1989, т.68, вып.6, с.1167.

97. Sastry S.M., Pao P.S, Sanearan K.K. High temperature deformation of TÍ6A14V. Proc. 4-th International Conference of Titanium. Kyoto, AIME, vol.2, pp. 873-886.

98. Галактионова H.A. Водород в металлах. M., «Металлургия», 1967, 302 с.

99. Белова С.Б., Носов В.К., Ильин A.A. Условия проявления эффекта водородного пластифицирования в a-титановом сплаве ВТ5-1. Изв. ВУЗов, Цветная металлургия, 1987, №5, с.83-86.

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

101. Кайбышев O.A. Сверхпластичность промышленных сплавов. М., «Металлургия», 1984, 264 с.

102. Sastry S.M., Lederich R.J. et al. Jornal of Metals, 1983, №1, pp. 48-52.

103. Raj R., Ghosh A.K. Acta metal., 29, 1981; p.283.

104. Jonas J.J., Sellars S.M., McGTegart W. Met. Rev., 1969, vol.14, №130, p.l.

105. Ильин A.A., Мамонов A.M., Носов B.K. Формирование фазового состава и структуры в водородосодержащем сплаве ВТ25У при термической обработке. Вопросы авиационной науки и- техники, Серия «Авиационные материалы», М.ЮНТИ ВИАМ, 1989, №1, с. 20-25.

106. Фиглин С.З., Гранаткин Ю.А. и др. Изотермическая штамповка за рубежом. Авиационная промышленность, 1984, Приложение №4, с. 44-^49.

107. Хидальгоу-Прада Е., Мукерджи А.К. Корреляция * механических свойств с микроструктурой сверхпластичного сплава TÍ6A14, модифицированного никелем, в- кн.- «Прочность металлов и сплавов»; М., «Металлургия», 1990, С.193-И98.

108. Пейтон Н.Е., Гамильтон К.Х. Сверхпластическая формовка конструкционных сплавов. Пер. с англ., М., «Машиностроение», 1985, 312 с.

109. Белов С.П., Ильин A.A., Мамонов A.M., Александрова A.B. Теоретический анализ процессов упорядочения в сплавах на основе TÍ3AI. I. О механизме упорядочения в сплавах на основе соединения TÍ3AI. Металлы (РАН), 1994, № 1, с.134-138.

110. Белов С.П., Ильин A.A., Мамонов A.M., Александрова A.B. Теоретический анализ процессов упорядочения в сплавах на основе TÍ3AI. II. Влияние водорода на устойчивость интерметаллида Ti3Al. Металлы (РАН) 1994, № 2, с.76-80.

111. Колачёв Б.А., Носов B.K. Водородное пластифицирование и сверхпластичность титановых сплавов. ФММ, 1984, т.57, вып.2, с.288-297.

112. Полькин И.С., Колячёв Б.А., Ильин A.A. Алюминиды титана и сплавы на их основе // Технология лёгких сплавов, 1997, №3, с.32-39.

113. Froes F.H., Suryanarayana С., Elizer D. Production, characteristics and commercialization of titanium aluminides // ISIJ International, 1991, v.31, N10, p.1235-1248.

114. Ильин A.A., Носов B.K., Мамонов A.M., Уваров B.H. Сплав на основе алюминида титана. Патент РФ № 2081929, 1995.

115. Колачёв Б.А., Носов В.К., Гребенникова Т.Л. Взаимодействие водорода со сплавами титан алюминий. Физическая химия, 1980, №11, с.2906.

116. Ming Cao, Bart Boodey, P. Robert Hydrides in Thermally Charged Alpha-2 Titanium Aluminides // Scripta Metallurgica et Materiala, 1990, v. 24, p.p. 21352138.

117. Сторожев M.B., Попов E.A Теория обработки металлов давлением. М., «Машиностроение», 1977, 424 с.

118. Громов Н.П. Теория обработки металлов давлением. М., «Металлургия», 1978, 360 с.

119. Грудев А.П., Зильберг Ю.В., Тилик В.Т. Трение и смазки при обработке металлов давлением. М., «Металлургия», 1982, 312 с.

120. Братухин А.Г., Колачёв Б.А., Садков В.В. и др. Технология производства титановых самолётных конструкций. М., «Машиностроение», 1995, 448 с.

121. Андреев A.A., Аношкин Н.Ф., Бочвар Г.А. и др. Плавка и литьё титановых сплавов. М.: «Металлургия», 1994, 368 с.

122. Ливанов В.А., Буханова A.A., Колачёв Б.А. Водород в титане. М.: «Металлургия», 1962, 246 с.

123. Пипко А.И., Плисковский В .Я., Королёв Б.И., Кузнецов В.И. Основы вакуумной техники. М., "Энергоиздат", 1981, 432 с.

124. Масленков С.Б. Жаропрочные стали и сплавы. Справочник., М., «Металлургия», 1983, 192 с.

125. Глазунов С.Г., Важенин С.Ф. Применение титана в народном хозяйстве. К.: Техника, 1975, 200 с.

126. Металловедение и термическая обработка стали: Справ, изд. / Под ред. Бернштейна M.JL, Рахштата A.F. 4-е изд., перераб. и доп: Т.1 Методы испытаний и исследований. В 2-х кн. Кн.2. - М.: Металлургия, 1991, 462 с.

127. Целиков А.И., Никитин Г.С., Рокотян С.Е. Теория продольной прокатки. М.: Металлургия, 1980. - 320 с.

128. Носов В.К., Ильин А.А., Мамонов A.M., Овчинников А.В. Обоснование и опыт применения водородного пластифицирования при изготовлении полуфабрикатов и изделий из сплава на основе интерметаллида Ti3Al. Технология лёгких сплавов, 2002, №3, с. 18-23.

129. Verma R, Ghush А.К. Microstructiiral and Textural Changes During Rolling of Alpha-2 Titanium Aluminide Foils. Titanium'92. Science and Technology. TMS, 1993, p. 995-1002.

130. Атрошенко А.П., Фёдоров В.И. Горячая штамповка труднодеформируемых материалов. Л., «Машиностроение», Ленингр. отделение, 1979, 287 с.

131. Носов В.К., Гольцов Ю.Б., Павлов Е.И. Технология лёгких сплавов, 1984, №6, с.32-36.

132. Корнилов ИИ: Физико-химические основы жаропрочности сплавов. М., Изд. M I СССР, 1961, 496 с.

133. Фридляндер И.Н., Сенаторова О.Г., Осинцев 0:12. и др. Машиностроение. Энциклопедия. Цветные металлы и сплавы. Композиционные металлические материалы. T.II-3, 2001, 880 с.

134. Каганович И:Н., Зверева З.Ф. и др. Выбор и обоснование: оптимального = режима, термообработки штамповок дисков из сплава ВТ18У, деформированных в ß-области. TJIC, 1986, №6, с.34-38.

135. Фиглин С.З., Бойцов В.В. Изотермическое деформирование металлов. М.г «Машиностроение», 1978, 1239 с. ,

136. Арутюнов В.Л., Братухин А.Г., Пширков В.Ф. Штамповка в изотермических условиях эффективный способ изготовления деталей: Авиационная промышленность, 1983, Приложение №2, с. 1-4.

137. Смирнова Ю.В., Фиглин G.3. и др. Пути повышения стойкости и жаропрочности штампов для изотермической штамповки. Авиационная промышленность, 1983, Приложение №2, с.30-33.

138. Фиглин С.З., Недоуров Ю.С. и др. Перспективы применения деформируемых жаропрочных сплавов в качестве материалов штампов для изотермической штамповки. Авиационная промышленность, 1987, Приложение №6, с.32-34.

139. Смирнова Ю.В., Бойцов; В.В., Фиглин С.З. Методика оценки работоспособности нггампового материала в изотермических условиях. Авиационная промышленность, 1986, Приложение №6, с.35-37.

140. Гринберг В.М., Овчинников А.В., Носов В.К. Перспективы повышения эффективности изотермической штамповки жаропрочных титановых сплавов. ТЛС, 1991, №8, с.23-26.

141. Мамонов A.M., Ильин А.А., Овчинников А.В., Дмитриев А.А. Влияние водородной технологии на структуру и свойства жаропрочного титанового сплава ВТ25У при изготовлении изделий. Металловедение и термическая обработка металлов, №5, 2002, с. 21.

142. Бойцов В.В., Изаков И.А. Оптимизация режимов крип штамповки лопаток в изотермических условиях. Авиационная промышленность, 1987, №4, с 72-73.

143. Kollerov V.U., Golovin I.S., Shinaeva E.V. The study of microplasticity mechanism in Ti-50 wt. % Nb alloy with high hydrogen content. Journal de Phisique IV, C8, vol. 6, 1996, p. 289-292.

144. Ilyin A.A., Kollerov M.Yu., Golovin I.S. Hydrogen influence on plastic deformation mechanism of (3-titanium alloys of Ti-Nb system // Journal of Alloys and Compounds. V. 253-254. 1997. P.144-147.