Особенности разрушения двухфазных титановых сплавов в воздушной атмосфере и коррозионноактивных средах тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат наук Наприенко Сергей Александрович

• Наприенко Сергей Александрович
• кандидат наук
• 2019

Оглавление диссертации кандидат наук Наприенко Сергей Александрович

Введение

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА РАЗРУШЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ГТД И ГТУ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ КОРРОЗИОННОАКТИВНЫХ СРЕД

1.1 Свойства, химический и фазовый состав титановых сплавов, применяемых для крупногабаритных деталей авиационных ГТД

1.2 Основные механизмы разрушения двухфазных титановых сплавов в условиях статического и циклического нагружения

1.3 Коррозионная стойкость двухфазных титановых сплавов

1.4 Коррозионное растаскивание титановых сплавов

1.5 Водородное охрупчивание титановых сплавов

1.6 Методы испытаний материалов при одновременном воздействии механической нагрузки и коррозионной среды

ГЛАВА 2. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

2.1 Объекты исследований

2.2. Методы исследований

2.2.1 Химический анализ

2.2.2 Исследование микроструктуры

2.2.3 Рентгеноспектральный микроанализ

2.2.4 Испытание образцов в коррозионноактивных средах

2.2.5 Фрактографические исследования и рентгеноспектральный микроанализ

2.2.6 Исследование коррозионных свойств

2.2.7 Расчет напряженно-деформированного состояния

ГЛАВА 3 ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ ЧАСТЬ

3.1 Разработка методики проведения испытаний на замедленное разрушение образцов сплавов в коррозионноактивных средах при нормальной температуре

3.1.1 Испытание двухфазных титановых сплавов на трещиностойкость в воздушной атмосфере и морской воде при постоянной скорости нагружения и при постоянной нагрузке

3.1.2 Исследование фрактографических особенностей двухфазных титановых сплавов при статическом нагружении в морской воде

3.1.3 Результаты испытания на трещиностойкость двухфазных титановых сплавов в воздушной атмосфере и морской воде

3.2 Разработка методики проведения испытаний на малоцикловую усталость образцов сплавов в коррозионноактивных средах при нормальной температуре

3.2.1 Испытание на малоцикловую усталость двухфазных титановых сплавов в морской воде при различной частоте нагружения и размахе КИН

3.2.2 Исследование фрактографических особенностей двухфазных титановых сплавов при циклическом нагружении в морской воде

3.2.3 Результаты испытаний на малоцикловую усталость двухфазных титановых сплавов в морской воде

3.3 Разработка способа определения условного предела выносливости материалов при различной асимметрией цикла нагружения

3.3.1 Испытание образцов слава ВТ3-1 на многоцикловую усталость при частоте нагружения 100 Гц в диапазоне значений коэффициента асимметрии цикла нагружения от Д=3,0 до Д=0,5

3.3.2 Фрактографический анализ образцов из сплава ВТ3-1 после испытаний на МнЦУ

3.4. Влияние среды и растягивающих напряжений на коррозионные свойства титанового сплава ВТ22

3.4.1 Проведение испытаний двухфазного титанового сплава ВТ22 при статическом нагружении в различных коррозионных средах

3.4.2 Проведение коррозионных испытаний в 3% водном растворе №С1 в условиях действия растягивающих напряжений

3.5. Исследование влияния коррозионноактивных сред на механизм разрушения и склонность к коррозионному растрескиванию сплава ВТ3-1

3.6. Апробация предложенных методик при анализе причин образования трещин на ступице диска КВД из сплава ВТ8 наземной ГТУ

Основные выводы

Список сокращений и условных обозначений

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Особенности разрушения двухфазных титановых сплавов в воздушной атмосфере и коррозионноактивных средах»

Введение

Безопасная эксплуатация авиационной техники определяется в первую очередь надежностью основных деталей газотурбинных двигателей (ГТД), а также работоспособностью крупногабаритных лопаток компрессора низкого давления, обрыв которых может привести к нелокализованному разрушению

ГТД.

Эксплуатационные разрушения лопаток вентилятора [1] и диска компрессора [2] ГТД из двухфазных титановых сплавов по механизму, не соответствующему известным видам разрушения в условиях статического и циклического нагружения, требует проведения дополнительных всесторонних исследований с учетом частоты и асимметрии цикла нагружения, а также воздействия окружающей среды. Результаты этих исследований должны быть учтены при создании перспективного двигателя ПД-35 (имеющего в своей конструкции крупногабаритные детали из двухфазных титановых сплавов), разработка которого предусмотрена единой государственной программой «Развития оборонно-промышленного комплекса» и государственной программой «Развития авиационной промышленности на 2013 - 2025 годы».

В настоящее время определение ресурса эксплуатации ГТД основывается на расчетах коэффициентов запаса прочности наиболее нагруженных деталей и результатах стендовых эквивалентно-циклических ресурсных испытаний. При этом в основу прочностных расчетов деталей ГТД закладываются паспортные значения механических характеристик материалов, подтвержденные результатами всесторонних исследований заготовок деталей. Используемая в прочностных расчетах база данных, как правило, основана на испытаниях стандартных образцов и не содержит таких характеристик сплавов, как склонность к замедленному разрушению в условиях различных климатических факторов, влияние размерных и геометрических факторов на значения прочностных характеристик.

Проблема повышения ресурса и надежности деталей ГТД может быть решена на основе всесторонних исследований эксплуатационных разрушений,

установления механизма и причин развития трещин, моделирования эксплуатационных разрушений с применением современной испытательной, исследовательской и аналитической техники, а также проведением общей и специальной квалификации материалов авиационного назначения, в том числе с учетом воздействия коррозионноактивной окружающей среды.

Разработанные ФГУП «ВИАМ» совместно с институтами РАН, национальными исследовательскими центрами и конструкторскими бюро «Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года» [3] включают «Климатические испытания для обеспечения безопасности и защиты от коррозии, старения и биоповреждений материалов, конструкций и сложных технических систем в природных средах». В рамках этого направления в представленной работе выполнены исследования механизма замедленного разрушения двухфазных титановых сплавов с различным фазовым и структурным составом, исследована статическая и циклическая трещиностойкость сплавов в условиях воздействия коррозионноактивных сред.

Результаты, полученные в рамках представленной работы, являются основой для выбора материала крупногабаритных деталей авиационных ГТД, работающих в различных климатических условиях, в том числе и перспективного ГТД ПД-35, а также могут быть использованы для оптимизации химического состава двухфазных титановых сплавов и разработки мероприятий по обеспечению надежности авиационной техники.

Целью диссертационной работы является установление механизма разрушения крупногабаритных деталей из двухфазных титановых сплавов в процессе эксплуатации ГТД и построение кинетических моделей развития трещин в условиях статического и циклического нагружения при воздействии коррозионноактивных сред.

Для достижения данной цели поставлены следующие основные задачи:

1. Разработка методик испытаний на статическую и циклическую трещиностойкость в коррозионноактивных средах;

2. Фрактографический анализ поверхности разрушения двухфазных титановых сплавов в условиях статического и циклического нагружения в воздушной атмосфере и коррозионноактивных средах;

3. Исследование процессов, происходящих в вершине трещины при разрушении двухфазных титановых сплавов в коррозионноактивных средах;

4. Построение кинетических моделей разрушения двухфазного титанового сплава ВТ3-1 в морской воде в условиях статического и циклического нагружения;

5. Апробация разработанных методик применительно к эксплуатационным разрушениям крупногабаритных деталей из титановых сплавов.

Научная новизна диссертационной работы заключается в следующем:

1. Впервые построены кинетические модели разрушения титанового сплава ВТ3-1 в морской воде при статическом и циклическом нагружении. Установлено, что скорость развития трещины уменьшается при снижении коэффициента интенсивности напряжений для статического нагружения и повышении частоты и снижении размаха коэффициента интенсивности напряжений для малоциклового нагружения.

2. Впервые определены величины пороговых значений статической и циклической трещиностойкости двухфазных титановых сплавов ВТ3-1, ВТ8, ВТ9, ВТ18У, ВТ22 в морской воде;

3. Установлено, что морская вода приводит к повышению предела выносливости титанового сплава ВТ3-1, определенного на образцах с концентратором радиусом 1мм, в интервале асимметрий цикла нагружения от циклического растяжения до циклического сжатия;

4. Установлено, что разрушение двухфазных титановых сплавов при статическом и циклическом нагружении в коррозионноактивных средах, содержащих ионы хлора, идентично и происходит с образованием хрупких фасеток квазискола в связи с участием водорода в данном процессе.

Положения, выносимые на защиту:

1. Методики испытаний двухфазных титановых сплавов в коррозионноактивных средах при нормальной температуре на статическую и циклическую трещиностойкость при различных значениях асимметрии цикла нагружения;

2. Пороговые значения статической и циклической трещиностойкости двухфазных титановых сплавов ВТ3-1, ВТ8, ВТ9, ВТ18У, ВТ22 в морской воде;

3. Кинетические модели разрушения двухфазного титанового сплава ВТ3 -1 в морской воде при статическом и малоцикловом нагружении;

4. Фрактографические особенности разрушения двухфазных титановых сплавов в коррозионноактивных средах и механизм участия водорода в разрушении титановых сплавов в морской воде при статическом и циклическом нагружении.

Практическая значимость работы:

1. Разработаны стандарты организации СТО 1-595-30-468-2015, СТО 1-595-30-474-2015, СТО 1-595-17-467-2015 на испытание металлических материалов при статическом, малоцикловом и многоцикловом нагружении в коррозионноактивных средах;

2. Разработанные стандарты позволили определить величины пороговых значений трещиностойкости двухфазных титановых сплавов ВТ3-1, ВТ8, ВТ9, ВТ18У, ВТ22 и построить кинетические модели разрушения двухфазного титанового сплава ВТ3-1 при статическом и циклическом нагружении в морской воде;

3. Разработанные стандарты организации применены при анализе эксплуатационного разрушения диска компрессора высокого давления из сплава ВТ8 наземной газотурбинной установки. Это позволило определить, что развитие трещин происходило по механизму коррозионного растрескивания под напряжением в присутствии хлорид-ионов.

Достоверность полученных результатов обусловлена последовательным теоретическими анализом и подтверждающими его данными испытаний и

исследований, а также обоснована согласованностью и воспроизводимостью полученных результатов. Результаты получены взаимодополняющими методами, такими как механические испытания и фрактографические исследования, рентгеноструктурный микроанализ и масспектрометрия с индуктивно-связанной плазмой с применением современного сертифицированного автоматизированного исследовательского и испытательного оборудования.

Личный вклад автора состоит в выполнении всех этапов диссертационного исследования: постановке задачи настоящей работы; разработке методик испытаний на замедленное разрушение и малоцикловую усталость образцов сплавов в коррозионноактивных средах при нормальной температуре; разработке формы образца и методики определения условного предела выносливости металлических материалов с различной асимметрией цикла нагружения; определении пороговых значений трещиностойкости для них в морской воде; построении кинетических моделей разрушения двухфазного титанового сплава ВТ3-1 в морской воде; систематизации и анализе полученных результатов исследований и формулировании выводов.

Основные результаты работы докладывались и обсуждались на:

- IX Всероссийской конференции по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат» посвященная 110-летию со дня рождения профессора Н.М. Склярова «Разрушение двухфазных титановых сплавов в коррозионноактивных средах» (Москва, 2017г);

- IV Всероссийской конференции по испытаниям и исследованиям свойств материалов «ТестМат» «Исследование разрушения двухфазных титановых сплавов в условиях воздействия морской воды» (Москва, 2014г);

- III международная научная школа для молодежи «материаловедение и металлофизика легких сплавов» «Исследование эксплуатационного разрушения двухфазного титанового сплавов ВТ3-1 при воздействии морской воды» (Екатеринбург, 2014г).

Публикации. По теме работы опубликовано 15 работ, в том числе 4 статьи из перечня, рекомендуемого ВАК, 3 тезиса докладов на конференциях, 1 патент. Разработано 3 стандарта организации.

ГЛАВА 1. ПРОБЛЕМА РАЗРУШЕНИЯ ДЕТАЛЕЙ ГТД И ГТУ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ

КОРРОЗИОННОАКТИВНЫХ СРЕД

Эксплуатация авиационной техники в условиях морского базирования сопровождается агрессивным воздействием климатических факторов, приводящим к повреждению деталей в результате развития различных видов коррозионного разрушения конструкционных материалов в первую очередь деталей газотурбинных двигателей.

В двигатели гидросамолетов, самолетов-амфибий, а также вертолетов и самолетов морского базирования могут попадать свободные частицы соли или капли воды, находящиеся в воздухе вблизи от поверхности моря. В ряде случаев даже в спокойную погоду летательный аппарат сам является источником образования вокруг воздушной среды с взвешенными в ней аэрозолями морской воды [4]. Данные условия работы являются одним из эксплуатационных повреждающих факторов и приводят к коррозии деталей компрессоров, особенно лопаток последних ступеней, где коррозия активизирована повышенными температурами [5, 6].

Основными причинами повреждения компрессора ГТД являются [5]:

-высокий уровень динамических нагрузок;

-попадание посторонних предметов в воздушный тракт двигателя при его работе (воздействие воды, пыли, крупных частиц, птиц);

-коррозионное воздействие;

-некачественное изготовление лопаток, дисков (наличие ковочных трещин, дефектов материала, отклонения размеров от чертёжных, высокие остаточные напряжения).

Коррозионное повреждение холодных и умеренно нагретых деталей происходит при непосредственном воздействии солевых аэрозолей, образующихся при выпаривании остаточной воды в тракте газотурбинного двигателя. Химич В.Л. и Кузнецов Ю.П. [7] показали, на основе теоретических и экспериментальных исследований, что из всей жидкости, поступившей в

осевую ступень компрессора ГТД с воздухом, около 60% будет находиться в капельном виде в межлопаточном канале и около 40% в виде пленок на лопатках корпуса компрессора. При прохождении ступени на корпус компрессора осядет 7 - 10% от всей попавшей в ступень жидкости. При этом наиболее интенсивность отложения солей и характер ее распределения по тракту компрессора существенное влияние оказывает влажность потока [4]. Наружные поверхности двигателя защищают от коррозии, применяя специальные покрытия и исключая применение в деталях легких некоррозионно-стойких магниевых сплавов. Элементы проточной части также защищают от коррозии специальными покрытиями, используют различные промывки газовоздушного тракта либо применяют титановые сплавы [4].

В работе Корогодова И.В. и Бойко И.Н. [8] были проведены стендовые испытаний изделия АИ-20Д имитирующие эксплуатацию двигателя в морских условиях, путем впрыска морской воды в воздухозаборник двигателя на различных режимах его работы.

Результаты исследований показали наличие солей морской воды на лопатках компрессоров, а также вызванных ими коррозионных повреждений деталей газогенератора и турбины, даже после промывки газовоздушного тракта различными защитными составами после каждого пуска двигателя.

Работа деталей наземных ГТУ аналогично работе ГТД на воздушных судах морского базирования связана не только высокими температурно-силовыми воздействиями, но и с влиянием агрессивных сред. При этом по данным Лабковича Д.В.[9], основанных на опыте сервисного обслуживания энергетических газотурбинных установок производства GE, Alstom, Mitsubishi, Siemens, на первое место среди основных причин возникновения разрушений выходят коррозионные повреждения, а затем уже разрушения из-за вибраций, термических деформаций, механического и эрозионного износа.

Примеры эксплуатационных разрушений деталей ГТД из двухфазных титановых сплавов, таких как лопатка вентилятора широкофюзеляжного транспортного самолета из сплава ВТ3-1 и диска компрессора высокого

давления (КВД) из жаропрочного титанового сплава ВТ18У представлены в работах [1, 2].

Исследования морфологии поверхностей эксплуатационного разрушения хвостовика лопатки вентилятора и диска компрессора высокого давления показали, что развитие трещин происходило по хрупкому механизму с формированием фасеток квазискола по межфазным границам и кристаллографическим плоскостям структурных составляющих. Разрушение в обоих случаях происходило по механизму замедленного разрушения, развивающегося в условиях воздействия коррозионной среды (рисунок 1.1).

Рисунок 1.1 - Рельеф поверхностей эксплуатационных трещин [ 1, 2]: а, б - трещина в хвостовике лопатки вентилятора из сплава ВТ3-1; в, г - трещина в ступичной части диска КВД из сплава ВТ18У

1.1 Свойства, химический и фазовый состав титановых сплавов, применяемых для крупногабаритных деталей авиационных ГТД

Широкое применение титана и его сплавов в деталях ГТД и ГТУ обусловлено высокими удельными прочностными характеристиками и коррозионной стойкостью при температурах до 550-600 оС. В современных конструкциях газотурбинных двигателей доля титановых сплавов составляет около 40% [10,11]. Первым, получившим широкое применение, серийным титановым сплавом стал (а +в )-сплав ВТ3-1. Сплав был разработан в 1957 г. и применялся для деталей, длительно работающих при температурах менее

450 оС. В 60-ые годы были разработаны (а +в )-сплав ВТ8 и ВТ9 рабочая температура которых, составляла 500 и 550 оС, соответственно. С целью повышения прочности при температурах до 550 оС был разработан сплав ВТ25. За рубежом в этот период применяются сплавы 1М1 550, Т1-6246 и Т1-17 (Таблица 1.1) [12-16]. Разработанный в нашей стране сплав ВТ25У является наиболее высокопрочным и жаропрочным (а +в )-сплавом данного класса в мире [13, 15].

Таблица 1.1 - Химический состав отечественных и зарубежных титановых

сплавов для деталей ГТД и ГТУ [17, 18]

Химический состав, мас. %

Отечественные сплавы

Марка сплава Тип сплава А1 Мо/Мп V гг Сг 8п 81 Бе

ВТ3-1 а+Р 5,5-7,0 2,0-3,0/- - - 0,8-2,0 - 0,15-0,40 0,2-0,7 -/-

ВТ6 5,3-6,8 -/- 3,5-5,3 - - - - - -/-

ВТ8 5,8-7,0 2,8-3,8/- - - - - 0,20-0,40 - -/-

ВТ8М-1 5-5,8 3-4,3/- - 0,3-1,5 - 0,3-1,5 0,1-0,22 - -/-

ВТ9 5,8-7,0 2,8-3,8/- - 1,0-2,0 - - 0,20-0,35 - -/-

ВТ22 4,4-5,7 4,0-5,5/- 4,0-5,5 - 0,5-1,5 - - 0,1-1,5 -/-

ВТ25 псевдо-а 6,2-7,2 1,5-2,5/- - 3,5-4,5 - 0,8-2,5 0,1-0,25 - 0,5-1,5/0,5-1,5

ВТ25У 6,0-7,0 3,5-4,5/- - 3-4,5 - 1,0-2,5 0,1-0,3 - -/0,4-1,5

ОТ4 3,5-5,0 -/0,8-2,0 - - - - - - -/-

ВТ18У 6,2-7,3 0,4-1,0/- - 3,5-4,5 - 2,0-3,0 0,10-0,25 - 0,5-1,5

ВТ41 5,8-6,6 0,8-1,5/- - 2,7-3,8 - 3,5-4,5 0,27-0,4 0,060,13 0,8-1,5/0,35-0,7

Зарубежные сплавы

1М1550 а+Р 3,0-5,0 3,0-5,5/- - - - 1,5-2,5 0,3-0,7 - -/-

Т1-17 4,5-5,5 3,5-4,5/- - 1,5-2,5 3,5-4,5 1,5-2,5 - - -/-

Т1-64 5,5-6,75 -/- 3,5-4,5 - - - - - -/-

Т1-6246 5,5-6,5 5,5-6,5/- - 3,5-4,5 - 1,75-2,25 - - -/-

Т1- 62428 псевдо-а 5,5-6,5 1,8-2,2/- - 3,6-4,4 - 1,8-2,2 - - -

1М1834 5,5-6,1 0,25-0,75/- - 3,0-5,0 - 3,0-5,0 0,20-0,60 0,5-1,0/-

Т1-1100 5,7-6,3 0,35-0,5/- - 3,5-4,5 - 2,4-3,0 0,35-0,50 - -

Для применения в дисках и лопатках вентилятора, а также первых ступеней компрессора широкое применение получил в нашей стране сплав ВТ6, а за границей Т1-64.

Для работы при температурах более 350 оС, применяется сплав ВТ8-1, который обеспечивает ресурс работы до 30 000 часов при температурах до

450 оС. С целью повышения технологической пластичности, был разработан сплав ВТ8М-1.

Псевдо-а-сплавы ВТ18У и ВТ41 являются наиболее жаропрочными из отечественных серийных сплавов, а сплав ВТ41 превосходит своих зарубежных конкурентов 1М1834 и Т1-1100 по комплексу прочностных свойств при температуре 600 оС (Таблица 1.2) [11].

Таблица 1.2 - Механические свойства отечественных и зарубежных титановых

сплавов для деталей ГТД и ГТУ [10]

Отечественные сплавы

Марка сплава Тип сплава Максимальная рабочая температура, оС Предел прочности при 20 оС св20 (мин), МПа Удлинение при 20 оС 5 (мин), % Сужение при 20 оС ¥ (мин), % Предел прочности при 600 оС Св600 (мин), МПа

ВТ3-1 а+в 450 900 10 25 -

ВТ8 500 960 10 25 -

ВТ8-1 500 980 10 25 -

ВТ9 500 1030 8 22 -

ВТ25У 550 1080 8 18 -

ВТ18У 600 910 7 15 600

ВТ41 600 1030 6,5 12 745

1М1-550 а+в 400 1080 9 20 -

Т1-17 400 1080 10 32 -

Т1-64 350 895 10 20 -

Т1-6246 450 1034 8 20 -

Ть 62428 псевдо-а 540 896 10 25 -

1М1834 600 1030 6 15 700

Т1-1100 600 1000 6 15 690

Как видно из приведенных выше данных, основными титановыми сплавами, использующимися в конструкциях ГТД и ГТУ являются двухфазные сплавы (а+в) или псевдо-а-классов.

1.2 Основные механизмы разрушения двухфазных титановых сплавов в условиях статического и циклического нагружения

Фрактографические исследования получили широкое применение при анализе причин разрушения деталей и конструкций, а также при изучении механизма развития трещин [19, 20].

Двумя основными механизмами разрушения конструкционных материалов являются: статическое и усталостное разрушение.

При статическом разрушении развитие трещины происходит при однократного воздействии вне зависимости от скорости нагружения и времени воздействия.

При усталостном разрушении развитие трещины происходит под воздействием циклических нагрузок.

Для анализа механизма эксплуатационных разрушений крупногабаритных деталей авиационных ГТД и образцов из титановых сплавов, необходимо провести анализ основных видов (типичных) изломов при различных условиях нагружения.

Вязкий ямочный механизм разрушения

В процессе разрушения при статическом нагружении по вязкому механизму формируются пластичные ямки (рисунок 1.2). Ямки формируются вследствие образования микропор в зоне разрушения в процессе пластической деформации метала и последующего их объединения. Это приводит к формированию полостей, образующих при отрыве ямки на поверхности разрушения [20-22]. Разрушение с формированием пластичного ямочного рельефа является наиболее энергоемким и соответствует высоким характеристикам пластичности, ударной вязкости и статической трещиностойкости двухфазных титановых сплавов.

Рисунок 1.2 - Ямочный рельеф в изломе титанового сплава ВТ22.

Разрушение титановых сплавов по механизму квазискола

Образование фасеток квазискола на поверхности разрушения титановых сплавов происходит при формировании очаговой зоны при усталостном нагружении и при статическом разрушении материала с высоком содержанием примесей, таких как кислород, водород и азот.

Характерной чертой фасеток квазискола при формировании очагов усталостного разрушения является веерообразный узор, в виде радиально расходящихся складок. Очаг разрушения находится в точке из которой расходятся складки (Рисунок 1.3) [23].

Рисунок 1.3 - Фасетки в очаговой зоне усталостного разрушения.

При разрушении титановых сплавов с высоким содержанием примесей также формируется хрупкий фасетчатый рельеф, характеризующийся отсутствием признаков пластической деформации (Рисунок 1.4). Хрупкий фасетчатый квазискол в сравнении с вязким ямочным разрушением требует меньше затрат энергии, и соответствует более низким характеристикам пластичности титановых сплавов, а также более низким значениям механических свойств.

Рисунок 1.4 - Фасетки квазискола при статическом разрушении тиатнового сплава ВТ3-1 с повышенным содержанием кислорода.

Разрушение титановых сплавов с формированием усталостных бороздок

На первой стадии усталостного разрушения разрушение происходит по сдвиговому механизму без формирования бороздчатого рельефа, как было показано ранее (рисунок 1.3).

По мере развития усталостной трещины, механизм развития трещины переходит во вторую стадию усталостного разрушения, характеризующуюся формированием бороздчатого микрорельефа в усталостном изломе (рисунок 1.5). Согласно уравнению Ирвина [24-30], с увеличением длины трещины возрастает размах величины коэффициента интенсивности напряжений, что приводит к увеличению шага усталостных бороздок (рисунок 1.5).

В момент достижения амплитудной нагрузокой КИН критического значения (^¡с) в металле происходит переход к статическому долому (рисунок 1.2).

Результаты анализа видов изломов титановых сплавов показывают, что в основном разрушение двухфазных титановых сплавов происходит по вязкому механизму с формированием ямочного рельефа при статическом нагружении и усталостных бороздок при циклическом нагружении. Формирование хрупких фасеток происходит при статическом разрушении сплавов с высоким

содержанием примесей, а также в очаговых зонах при циклическом нагружении.

Рисунок 1.5 - Формирование бороздчатого рельефа при МЦУ. На рисунках 1.5б-г указано расстояние от очага разрушения.

1.3 Коррозионная стойкость двухфазных титановых сплавов

Титан и его сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью, как в условиях воздушной атмосферы, так и в условиях воздействия пресной и морской воды.

Растворы большинства хлоридов, гипохлоритов, двуокиси хлора и многих солей минеральных кислот, уксусная и муравьиная кислоты, а также фосфорная кислота при концентрациях до 30% не приводят к значительным повреждениям сплавов на основе титана. В серной и соляной кислотах титан имеет удовлетворительную коррозионную стойкость при обычных температурах и концентрациях кислот до 8-10%. С повышением температуры и концентрации

кислот скорость коррозии резко возрастает [31,32]. Например, при комнатной температуре в 0,5%, 10% и 20% растворе соляной кислоты скорость коррозии титана не превышает 0,01мм/год, 0,1 мм/год и 0,58мм/год, соответственно. При повышении температуры до 100 оС уже в 1,5% растворе скорость коррозии возрастает до 4,4 мм/год, а в 20% даже при 60 оС она составляет 29,8 мм/год [33].

Низкую коррозионную стойкость титан и его сплавы имеют в растворах фтористоводородной кислоты, интенсивная коррозия возникает уже в 1%-ном водном растворе. Низкой коррозионной стойкостью титан обладает в горячих трихлоруксусной и щавелевой кислотах.

Титан активно вступает в реакцию с сухими галогенами: фтором, хлором, бромом и йодом. Во влажных галогенах скорость коррозии титана уменьшается вследствие пассивации.

Коррозионное поведение титановых сплавов в растворах соляной и серной кислот, не смотря на различия в концентрации легирующих добавок, практически аналогичны чистому титану, как при комнатной, так и при повышенной температурах.

Высокая коррозионная стойкость титана обусловлена образованием плотной поверхностной пленки, обладающей высокой химической стойкостью. Пленки на титане нерастворимы в большинстве электролитов и имеют незначительную толщину 12-50 А. Если окисная пленка на титане растворима в какой-либо среде, то применение в ней титана недопустимо.

В дистиллированной воде и 0,01 нормальном растворе №С1 электродный потенциал титана облагораживается во времени в следствие пассивации, а при зачистке сильно разблагораживается, однако быстро образуется защитная пленка.

Коррозионную стойкость титана можно повысить легированием такими элементами, как хром, тантал, цирконий, молибден, ниобий, а также платина и палладий, когда это оправдано техническими и экономическими соображениями [31].

Большой интерес представляет исследование влияния влаги и хлора на детали из титановых сплавов. Например, на поверхности лопаток компрессора ГТД авиационной техники морского базирования, возможно образование метастабильных соединений в виде гидрооксидов, оксигалогенидов и их солей.

Химическая и структурная микронеоднородность, неизбежно присутствующие в сплаве, микротрещины, микропоры и некогерентные межфазные границы могут являться причиной щелевой коррозии и образования коррозионного питтинга.

На поверхности оксидной пленки протекает электрохимическая коррозия, развивающаяся в результате двух процессов: окислительного - ионизации металла, и восстановительного - реакций с кислородной или водородной деполяризацией электронов. На дне питтинга среда приобретает кислый характер, и присутствующие в ней катионы водорода притягивают хлорид-ионы, при высокой концентрации которых образуется слой соли (смеси галогенидов натрия, кальция, титана и элементов легирующих титановый сплав), как правило, хорошо растворимой в воде. Над слоем галогенида находится раствор комплексной метастабильной соли, образующейся при взаимодействии галогенида металла с кислородом или гидрооксидами. Известно, что во влажной атмосфере воздуха электрохимическая коррозия на поверхности протекает с максимальной скоростью до 150 °С, когда на поверхности металла еще сохраняется тонкая пленка адсорбированной влаги. При дальнейшем нагреве пленка влаги на поверхности металла пропадает, и коррозия приобретает значительно более медленный характер, утрачивая электрохимическую природу. Как известно, соли, как и вода, являются ионными проводниками, при взаимодействии которых с металлами развивается электрохимическая коррозия. Разрушение под действием солевого осадка оксидной пленки, сдерживающей поглощение титановым сплавов водорода, кислорода и азота, приводит к увеличению концентрации этих примесных элементов в сплаве, и как следствие этого, потери им пластичности и вязкости. В Таблице 1.3 приведены составы и температуры плавления продуктов

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Наприенко Сергей Александрович, 2019 год

Список литературы

1. М.Р. Орлов, Ю.А. Пучков, С.А. Наприенко, А.В. Лавров. Исследование эксплуатационного разрушения лопатки вентилятора авиационного газотурбинного двигателя из титанового сплава ВТ3 -1. Титан. 2014. №4 (46). С. 23-30.

2. М.Р. Орлов, С.А. Наприенко, А.В. Лавров. Фрактографический анализ эксплуатационного разрушения диска компрессора высокого давления из сплава ВТ18У. Титан. 2014. №2 (44). С. 16-21.

3. Каблов Е.Н. Стратегические направления развития материалов и технологий их переработки на период до 2030 года //Авиационные материалы и технологии. 2012. №5. С. 7-17.

4. Биксаев А. Ш., Сенюшкин Н. С., Калимуллин Р. Р., Белобровина М. В. Методы защиты авиационных ГТД от вредных воздействий окружающей среды в эксплуатации // Технические науки: традиции и инновации: материалы II Междунар. науч. конф. (г. Челябинск, октябрь 2013 г.). — Челябинск: Два комсомольца, 2013. — С. 54-56.

5. Сиротин Н.Н. Конструкция и эксплуатация, повреждаемость и работоспособность газотурбинных двигателей (Основы конструирования авиационных двигателей и энергетических установок). - М.: РИА "ИМ-Информ", 2002. - 442 с

6. Конструкция и основы эксплуатации авиационных двигателей: конспект лекций / сост. А.И. Созонов. - Ульяновск: УВАУ ГА(И), 2011. 78 с.

7. Химич В.Л., Кузнецов Ю.П. О механизме солеотложения в проточной части газотурбинного двигателя, работающего в условиях морской среды // Современные проблемы науки и образования. - 2015. - № 1-1.

8. Корогодова И.В., Бойко И.Н. Актуальные проблемы защиты двигателей от возникновения коррозии, эксплуатируемых на самолетах в

морских условиях и базирующихся на прибрежных аэродромах. Потенциал современной науки 2015

9. Лабкович Д.В. Опыт сервисного обслуживания энергетических газотурбинных установок в Республике Беларусь // Новости теплоснабжения. - 2014. - №04 (164).

10. Павлова Т.В., Кашапов О.С., Ночовная Н.А. Титановые сплавы для газотурбинных двигателей // Все материалы. Энциклопедический справочник. 2012. №5. С. 8-14.

11. Иноземцев А.А., Башкатов И.Г., Коряковцев А.С. Титановые сплавы в изделиях разработки ОАО "Авиадвигатель". Современные титановые сплавы и проблемы их развития: Сборник. М.: ВИАМ. 2010. С.43 -46.

12. Materials Properties Handbook: Titanium Alloys. ASM International, 1994. P. 411-444.

13. 6. TMC-0614. Timet Datasheet alloy 834 - Timet. 2000.3 p. /http://www.timet.com/images/document/datasheets/alphaalloys/834. pdf.

14. Titanium design and fabrication handbook for industrial applications. Timet, 1999. 40 p.

15. Titanium alloy guide. RMI Titanium Company, 2000. 48 p.

16. Ilyin A., Kolachev B., Volodin V., Ryndenkov D. About the purposefulness of comprasion of titanium alloys in terms of aluminium and Molybdenium equivalents. Titanium 99 // Science and technology. 1999. Р. 53-60.

17. ОСТ1 90013-81 Сплавы титановые. Марки. 1981 - 6с.

18. Materials Properties Handbook: Titanium alloys. ASM International, 1994.1175p.

19. Энгель Л., Клингел Г. Растровая электронная микроскопия. Разрушение: Справочник - М.: Металлургия, 1986. - 232 с.

20. Балтер М. А., Любченко А. П., Аксенова С. П. и др. Фрактография - средство диагностики разрушенных деталей - М.: Машиностроение, 1978. - 184 с.

21. Фрактография и атлас фрактограмм. Справочник: Пер. с англ. Е. А. Шура под ред. М. Л. Бернштейна. - М.: Металлургия, 1982. - 489 с.

22. Клевцов Г.В., Ботвина Л. Р., Клевцова Н. А., Лимарь Л. В. Фрактодиагностика разрушения металлических материалов и конструкций: Учебное пособие для вузов. - М.: МИСиС, 2007. - 264 с.

23. Лимарь Л.В. Фрактодиагностика авиационных деталей из титановых сплавов. Мметодическое пособие. - Верхняя Салда.: ВСМПО-АВИСМА, 2011. - 157 с.

24. Машиностроение. Энциклопедия. Физические и механические свойства. Испытания металлических материалов. Т. 2-1 / Л. В. Агамиров, М. А. Алимов и др.; под общ. ред. Е. И. Мамаевой, 2010. - 852 с.

25. Коцаньда С. Усталостное разрушение металлов. - М.: Металлургия, 1976. - 456 с.

26. Иванова В. С. Терентьев В. Ф. Природа усталости металлов. М.: Металлургия. - 1975. - 455 с.

27. Иванова В. С. Терентьев В. Ф. Усталость металлов и сплавов // Металловедение и термическая обработка. 1966. М.: ВИНИТИ. - 1967. - С. 562.

28. Горицкий В. М., Терентьев В. Ф. Структура и усталостное разрушение металлов. М.: Металлургия. 1980. - 207 с.

29. Christ H. J. Cyclic stress-strain response and microstructure // ASM hand-book. Materials Park (Ohio): ASM Intern. 1996. Vol. 19: Fatigue and Fracture. P. 73-95.

30. Klesnil M., Lukas P. Fatigue of metallic Materials // Materials Science Monographs 71, Elsevier, Amsterdam, 1992. 240 s.

31. Энциклопедия современной техники. Строительство. В 3 томах. Коррозия титановых сплавов. Советская энциклопедия. Москва-1964. 1632с.

32. А.Г. Натрадзе, Г.Я. Лозовик, Ю.М. Розанова. Зашита от коррозии в химико-фармацевтической промышленности. 2-е изд, перераб. и доп. М.: Медицина, 1974. - 304 с.

33. Коррозия. Справочник. / Под ред. Л.Л. Шраера, перевод В.С. Синявского - М.: Металлургия, 1981. - 632 с.

34. Робинович В.А., Хавин З.Я. Кратких химический справочник. 3-е изд, перераб. и доп. Л.: Химия. 1991. - 432 с.

35. Гуляев А.П. Металловедение. Учебник для вузов 6-е изд., перераб. и доп. М.: Металлургия, 1986. - 544 с.

36. S.P. Lynch, Mechanistic and fractographic aspects of stress-corrosion cracking(SCC), in: V.S. Raja, T. Shoji (Eds.), Stress Corrosion Cracking, Woodhead Publishing, Cambridge, 2011, pp. 3-89.

37. S.P. Lynch, Hydrogen embrittlement (HE) phenomena and mechanisms, in: V.S. Raja, T. Shoji (Eds.), Stress Corrosion Cracking, Woodhead Publishing, Cambridge, 2011, pp. 90-130.

38. A.L. Pilchak, A.H. Young, J.C. Williams, Stress corrosion cracking facetcrystallography of Ti-8Al-1Mo-1V, Corros. Sci. 52 (2010) 3287-3296.

39. S. Orman, G. Picton, The role of hydrogen in the stress corrosion cracking oftitanium alloys, Corros. Sci. 14 (1974) 451-459.

40. Sheng Cao, Chao Voon Samuel Lim, Bruce Hinton, Xinhua Wu, Effects of microtexture and Ti3Al (a2) precipitates on stress-corrosioncracking properties of a Ti-8Al-1Mo-1V alloy Corros. Sci. 116 (2017) 22-33.

41. M. Atapour, A. Pilchak, M. Shamanian, M. Fathi, Corrosion behavior of Ti-8Al-1Mo-1V alloy compared to Ti-6Al-4V, Mater. Des. 32 (2011)1692-1696.

42. I. Chattoraj, Stress corrosion cracking (SCC) and hydrogen-assisted cracking in titanium alloys, in: V.S. Raja, T. Shoji (Eds.), Stress Corrosion Cracking,Woodhead Publishing, Cambridge, 2011, pp. 381-408.

43. M.J. Blackburn, J.C. Williams, Metallurgical aspects of the stress corrosioncracking of titanium alloys, in: R.W. Staehle, A.J. Forty, D.V. Rooyen (Eds.),Proceedings of the Conference on Fundamental Aspects of Stress CorrosionCracking, National Association of Corrosion Engineers, The Ohio StateUniversity, Columbus, OH, 1967, pp. 620-636.

44. A.L. Pilchak, J.C. Williams, Observations of facet formation in near-a titanium and comments on the role of hydrogen, Metall. Mater. Trans. A 42 (2011)1000-1027.

45. Б.А. Колачев, В.А. Ливанов, А.А. Буханов. Механические свойства титана и его сплавов. М.: Металлургия, 1974. - 544 с.

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

47. Nelson H.G. Embrittlement of Engineering Alloys. Academic Press, New York. 1984 - pp. 275-359.

48. ГОСТ 19807-91. Титан и спаавы титановые деформируемые. Марки.

49. C. L. Drian, Z.F. Wang, K.S. Kumar. Hydrogen, Hydrides and Crack Tip Deformation in Titanium. Paper ICF 1008930R Liu, СТ., Lee, E.H., and McKamey, C.G. (1989) Scripta Metall., 23, 875.

50. Wang Z.F., Briant C.L., and Kumar K.S. (1999) Corrosion, 55, 128.

51. Wang Z.F., Briant C.L., and Kumar K.S. (1998) Corrosion, 54, 553.

52. Wang Z.F., Chollocoop N., Briant C.L., and Kumar K.S. (2001) Metall. Trans, to be published

53. Wang Z.F., Briant C.L., and Kumar, K.S. (2001) Corrosion 2001, Paper 01239, NACE, Houston, Texas.

54. Nelson H.G., Williams D.P., and Stein, J.E. (1972), Metall. Trans. 3,

55. Nelson H.G (1973) Metall. Trans. 4, 364-367.

56. Nelson H. G., "Hydrogen Effects in Metals", (Eds.; A. W. Thompson, N. R. Moody), TMS, Warrendale, PA, 699-718, 1996.

57. Shih D. S., Robertson I. M., H. K. Birnbaum, Acta Met. 36, 111-124,

1988.

58. Nelson H. G., Williams D. P., Stein J. E., Metall. Trans., 3, 469-475.

1972.

59. Wipf H., Kappesser В., Werner R., J. Alloys & Сотр., 310,190-195,

2000.

60. Lenning G. A., Craighead С M., Jaffee R. I., Trans. Am. Inst. Min. Metall. Eng., 200, 367-376, 1954.

61. 30.Tal-Gutelmacher E., Eliezer D. Hydrogen-Assisted Degradation of Titanium Based Alloys // Materials Transactions. Special Issue on Recent Research and Developments in Titanium and Its Alloys. 2004. Vol. 45, No. 5 pp. 1594 to 1600.

62. Shih D. S., Birnbaum H. K., Scripta Metall., 20, 1261-1264, 1986.

63. Hardwick D. A., Ulmer D. G., "Hydrogen Effects in Metals", (Eds.; A. W. Thompson, N. R. Moody), TMS, Warrendale, PA, 735-744, 1996.

64. Teter D. F., Robertson I. M., Birnbaum H. K., Acta Mater., 49, 43134323, 2001.

65. Sofronis P., Robertson I. M., Liang Y., Teter D. F., Aravas N., "Hydrogen Effects on Material Behavior and Corrosion Deformation Interactions", (Eds.; N. R. Moody, A. W. Thompson, R. E. Ricker, G. S. Was., R. H. Jones), TMS-AIME, Warrendale, PA, 537-548, 2003.

66. Tal-Gutelmacher E., Eliezer D. Eylon D., Mat. Sci. Eng. A., 381, 230236, 2004.

67. Birnbaum H. К. "Hydrogen Effects on Material Behavior" (Eds.: N. R. Moody, A. W. Thompson), TMS, Warrendale, PA, 639-660, 1990.

68. Birnbaum H. K., Sofronis P., Mat. Sci. Eng. A., 176, 191-202, 1994.

69. Young G. A., Scully J. R., Scripta Metall. Mater, 28, 507-512,1993.

70. Pressouyre G. M., Bernstein I. M., Met. Trans. A., 9, 1571-1580,

1978.

71. Н.Д. Томашов, Г.П. Чернова. Теория коррозии и коррозионно-стойкие конструкционные сплавы. М.: Металлургия, 1993. 414 c.

72. Birhan Sefer. Oxidation and Alpha-Case Phenomena in Titanium Alloys used in Aerospase Industry. Licentiate thesis. 2014. p. 44.

73. ASTM G41-90 Standard Practice for Determining Cracking Susceptibility of Metals Exposed Under Stress to a Hot Salt Environment. ASTM International. West Conshohocken, PA, 2013 - 5p.

74. ГОСТ 10145-81. Металлы. Методы испытания на длительную прочность. - М.: Издательство стандартов, 1981. - 10 с.

75. Захарова Л.В. Влияние химического состава, термической обработки и структуры на стойкость титановых сплавов к растрескиванию от горячесолевой коррозии // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2016. №9. Ст. 11. URL: http://www.viam-works.ru. DOI: 10.18577/2307-6046-2016-09-11-11.

76. ASTM G30-97 Standard Practice for Making and Using U-Bend Stress-Corrosion Test Specimens. ASTM International. West Conshohocken, PA, 2016 - 7p.

77. ASTM G39-99 Standard Practice for Preparation and Use of Bent-Beam Stress-Corrosion Test Specimens. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2016 - 8p.

78. Киричок П. Ф. Коррозионное растрескивание алюминиевых сплавов и нержавеющих сталей: ключевые особенности и методы испытаний (обзор) // Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2018. №7. Ст. 106-

116. URL: http://www.viam-works.ru. DOI: 10.18577/2307-6046-2018-0-7-106116

79. ГОСТ 26294-84 Соединения сварные. Методы испытаний на коррозионное растрескивание. - М.: Издательство стандартов, 1984. - 14 с.

80. ОСТ 1.90212-76 Коррозионностойкие стали. Методика испытания на склонность к коррозионному растрескиванию. 1976. - 18 с.

81. ГОСТ 9.019-74 Единая система защиты от коррозии и старения. Сплавы алюминиевые и магниевые. Методы ускоренных испытаний на коррозионное растрескивание. - М.: Издательство стандартов, 1980. - 18 с.

82. ISO 9591:2004 Corrosion of aluminium alloys. Determination of resistance to stress corrosion cracking. ISO/TC 156 Corrosion of metals and alloys, 2004 - 11p.

83. ASTM G47-98, Standard Test Method for Determining Susceptibility to Stress-Corrosion Cracking of 2XXX and 7XXX Aluminum Alloy Products. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2011 - 6p.

84. ASTM G139-05, Standard Test Method for Determining Stress-Corrosion Cracking Resistance of Heat-Treatable Aluminum Alloy Products Using Breaking Load Method. ASTM International, West Conshohocken, PA, 2015 - 10.

85. ГОСТ 9.901.1-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Общие требования к методам испытаний на коррозионное растрескивание. Введен 89-12-28. М.: Издательство стандартов, 1981. - 30 с.

86. ISO 7539-1:2012 Corrosion of aluminium alloys. Stress corrosion testing. Part 1: General guidance on testing procedures. ISO/TC 156 Corrosion of metals and alloys, 2012 - 20p.

87. ОСТ1 90013-81 Сплавы титановые. Марки. 1981 - 6с.

88. Справочник «Авиационные материалы». Том5. Магниевые и титановые сплавы. - М.: МАП, 1973 - 585с.

89. МИ 1.2.016-2010 Определение химического состава высокопрочного пожаробезопасного титанового сплава. - М.: ВИАМ.

90. МИ 1.2.046-2012 Методика измерений массовой доли тантала, вольфрама и ниобия в перспективных титановых сплавах методом атомно -эмиссионной спектрометрии с индуктивно-связанной плазмой. - М.: ВИАМ.

91. ГОСТ 9853.3-96 Титан губчатый. Метод определения углерода. -М.: Издательство стандартов, 1996. - 12 с.

92. МИ 1.2.050-2013 Методика измерений массовой доли водорода в титановых сплавах методом нагрева в токе инертного газа аргона. - М.: ВИАМ.

93. МИ 1.2.057-2014 Методика измерений содержания кислорода и азота в интерметаллидных титановых сплавах ВТИ4 и ВИТ1 методом нагрева в токе инертного газа гелия. - М.: ВИАМ.

94. ПИ 1.2.785 - 2009 Металлографический анализ титановых сплавов. - М.: ВИАМ, 2010. - 45 с.

95. ММ 1.2.033 - 2004 Особенности строения изломов высокопрочных конструкционных сталей при действии циклических нагрузок. - М.: ВИАМ, 2004.

96. ММ 1.2.041 - 2005 Методика анализа разрушения сталей при действии длительной статической нагрузки. - М.: ВИАМ, 2005.

97. ММ 1.2.031-2004 Методика фрактографического исследования причин разрушения деталей двигателей из титановых сплавов. - М.: ВИАМ, 2004.

98. РТМ 1.2А-096-2000 Методы исследования состояния материала деталей ГТД после эксплуатации. - М.: ВИАМ, 2000. - 45 с.

99. РД 50-672-88 Методические указания. Расчеты и испытания на прочность. Классификация видов изломов материалов - М.: Стандартинформ, 1988. - 18 с.

100. ГОСТ Р ИСО Микроанализ электронно-зондовый. Количественный анализ с использованием энергодисперсионной спектроскопии для элементов с атомным номером от 11 (№) и выше. - М.: Стандартинформ, 2015. - 24 с.

101. ММ 1.595-17-155-2002 Определение коэффициентов ликвации легирующих элементов в жаропрочных никелевых сплавах с помощью метода количественного микрорентгеноспектрального анализа. - М.: ВИАМ, 2002.

102. СТО 1-595-17-437-2014 Методы спектрального анализа. Определение локального химического состава металлических, неметаллических композиционных и керамических материалов методом рентгеноспектрального микроанализа. - М.: ВИАМ, 2014.

103. ГОСТ 25.506-85 Методы механических испытаний металлов. Определение характеристик трещиностойкости (вязкости разрушения) при статическом нагружении. - М.: Стандартинформ, 1985. - 66 с.

104. СТО 1-595-30-468-2015 Методика проведения испытаний на замедленное разрушение образцов сплавов в коррозионно-активных средах при нормальной температуре. - М.: ВИАМ, 2015. - 20 с.

105. СТО 1-595-30-474-2015 Методика проведения испытаний на малоцикловую усталость образцов сплавов в коррозионно-активных средах при нормальной температуре. - М.: ВИАМ, 2015. - 18 с.

106. СТО 1-595-17-467-2015 Методика проведения испытаний на многоцикловую усталость образцов металлических материалов с упрочненной поверхностью и функциональными покрытиями при нормальной температуре. - М.: ВИАМ, 2015. - 25 с.

107. ГОСТ 9.901.2-89 Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Испытания на коррозионное растрескивание образцов в виде изогнутого бруска. М.: Издательство стандартов, 1989. - 6 с.

108. Каплун А.Б., Морозов Е.М, Ольферьева М.А. ANSYS в руках инженера: практическое руководство. - М.: Едиториал, УРСС, 2003. - 272 с.

109. М.Р. Орлов, С.А. Наприенко. Статическая трещиностойкость двухфазного титанового сплава ВТ3-1 в морской воде. Материаловедение. 2015. №12. С 13-18.

110. М.Р. Орлов, С.А. Наприенко, А.В. Лавров. Исследование разрушения двухфазных титановых сплавов в условиях воздействия морской воды. Новости материаловедения. Наука и техника. 2014. №4. С. 8.

111. М.Р. Орлов, С.А. Наприенко. Разрушение двухфазных титановых сплавов в морской воде. Труды ВИАМ. 2017. №1 (49). С. 10.

112. ГОСТ 1497-84 (ИСО 6892-84) Металлы. Методы испытаний на растяжение - М.: Издательство стандартов, 1986. - 16с.

113. ГОСТ 25.206-85 Методы механических испытаний металлов. Расчет и испытания на прочность. - М.: Издательство стандартов, 1986. - 37с.

114. ГОСТ 25.502-79 Методы механических испытаний металлов. Расчет и испытания на прочность в машиностроении. - М.: Издательство стандартов, 1981. - 50с.

115. Способ определения предела выносливости металлических материалов: пат. 2603243 Рос. Федерация; заявл. 07.10.15; опубл. 01.11.2016.

116. Орлов М.Р., Морозова Л.В., Наприенко С.А., Автаев В.В., Терехин А.М. Исследование усталостного разрушения конструкционной стали в условиях циклического сжатия // Электрометаллургия. 2017. №3. С. 32-48.

117. Оспенникова О.Г., Наприенко С.А., Автаев В.В. Влияние морской воды на сопротивление многоцикловой усталости сплава ВТ3-1 при различных коэффициентах асимметрии нагружения//Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2019. №1. C. 115-124. URL: http://www.viam-works.ru DOI 2307-6046-2019-0-1-115-124.

118. Штремель М. А. Разрушение. В 2 кн. Кн. 1. Разрушение материала: моногр. / М.А. Штремель. - М.: Изд. Дом МИСиС, 2014. - 670 с.

119. Штремель М. А. Разрушение. В 2 кн. Кн. 2. Разрушение структур: моногр. / М.А. Штремель. - М.: Изд. Дом МИСиС, 2014. - 976 с.

120. В.М. Полянский, Ю.А. Пучков, М.Р. Орлов, С.А. Наприенко, А.В. Лавров. Влияние растягивающих напряжений на коррозионную стойкость титанового сплава ВТ22 в водном растворе NaCl. Материаловедение . 2016. №7. С.13-19.

121. Polyanskiy V.M., Puchkov Y.A., Orlov M.R., Naprienko S.A., Lavrov A.V. Influence of tensile stresses on the corrosion resistance of titanium alloy VT22 in aqueous solution of NaCl. Inorganic Materials. Applied Research. 2017. T. 8. №1. P. 94-99.

122. ГОСТ 9.901.2-89 (ИСО7539/2-89) Единая система защиты от коррозии и старения. Металлы и сплавы. Испытания на коррозионное растрескивание образцов в виде изогнутого бруса. - М.: Издательство стандартов, 1991. - 11 с.

123. ASTM G102-89 (2015)e1 Standard Practice for Calculation of Corrosion Rates and Related Information from Electrochemial Measurements. 2015. - 7p.

124. Химическая энциклопедия: В 5 томах: т. 1. М.: Советская энциклопедия, 1988., 623с.

125. М.Р. Орлов, О.Г. Оспенникова, С.А. Наприенко, Ф.Н. Карачевцев. Механизм малоциклового усталостного разрушения титанового сплава ВТ3-1 в коррозионноактивных средах. Деформация и разрушение материалов. 2017. №4. С. 2-8.

126. Семенова И.В., Флорианович Г.М., Хорошилов А.В. Коррозия и защита от коррозии. ФИЗМАТЛИТ, 2010 г., 413 с.

127. Рабинович В.А., Хавин З.Я. Краткий химический справочник. Л.: Химия, 1991. 432с.

128. Ильин А.А., Колачев Б.А., Носов В.К., Мамонов А.М. Водородная технология титановых сплавов - М.: МИСиС, 2002. - 389 с.

129. Богуслаев В.А., Муравченко Ф.М., Жеманюк П.Д. и др. Технологическое обеспечение эксплуатационных характеристик деталей ГТД. Лопатки компрессора и вентилятора. Часть I. Монография. г. Запорожье, изд. ОАО «Мотор Сич», 2003. - 396 с.

130. Цвиккер У. Титан и его сплавы. Пер. с нем. М.: Металлургия. 1979. - 512 с.

131. Жуховицкий А.А., Шварцман Л.А. Физическая химия. М.: Металлургия. 1968. 2 изд. 520 с.

132. Колачев Б.А. Водородная хрупкость цветных металлов. М.: Металлургия. 1966. 256 с.

133. Dexter A.H., Derrick A.H., Louthan M.R. Diffusivity and solubility of Hydrogen in Ti5Al2,5Sn alloy at 70oC. // Corrosion. 27. (Nov. 1971). P. 466-467.

134. Нотт Дж.Ф. Основы механики разрушения. Пер. с англ. М.: Металлургия. 1978. 256 с.

135. Оспенникова О.Г., Наприенко С.А., Лукина Е.А. Исследование причин образования трещин на ступице диска КВД из сплава ВТ8 наземной ГТУ //Труды ВИАМ: электрон. науч.-технич. журн. 2018. №12. C. 97-106. URL: http://www.viam-works.ru (дата обращения 29.12.2018г.) DOI 2307 -60462018-0-12-97-106.

136. Финкель В.М. Портрет трещины - М. Металлургия, 1989. 192 с.