Влияние легирования редкоземельными металлами на структуру и свойства α- и псевдо α- титановых сплавов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.16.01, кандидат наук Грушин, Иван Алексеевич

• Грушин, Иван Алексеевич
• кандидат наук
• 2018

Оглавление диссертации кандидат наук Грушин, Иван Алексеевич

Введение

Глава I. Состояние вопроса

1.1. Пути снижения плотности титановых сплавов

1.1.1. Феноменология плотности

1.1.2. Плотность сплавов как функция химического и фазового состава

1.1.3. Теоретический расчет плотности сплавов

1.1.4. Общие принципы снижения плотности сплавов

1.1.5. Пути снижения плотно сти титановых сплавов

1.1.6. Системы легирования титана с пониженной плотностью

1.1.7. Способы получения титановых сплавов с пониженной плотностью

1.2 Характеристика жаропрочных титановых сплавов

1.3 Влияние редкоземельных металлов на свойства

титана

1.3.1. Влияние скандия на свойства титана

1.3.2. Влияние гадолиния на свойства титана

1.4. Заключение по литературному обзору и постановка задач

исследований

Глава II Объекты и методы исследования

2.1. Объекты исследования

2.2. Методы исследования

Глава III Фазовый состав, структура и физико-механические свойства

сплавов системы Ть6А1^с и сплавов Ti-20Sc и Ti-7Al-8Si

67

3.1 Выбор системы легирования для создания сплавов на основе титана с пониженной плотностью

67

3.2 Формирование фазового состава, структуры и свойства

сплавов системы Ть6А1^с

83

3.3 Влияние термической обработки на формирование фазового

состава, структуры и свойства сплава Ti-6Al-10Sc

Выводы по главе III

Глава IV Влияние микролегирования гадолинием на структуру и свойства опытного жаропрочного титанового сплава Ть6,5А1-47г-2^п-0,95КЪ-0,7Мо-0^

4.1 Влияния микролегирования гадолинием на структуру жаропрочного титанового сплава Ть6,5А1-47г-2^п-0,95№>-0,7Mo-0,2Si в литом и деформированном состояниях

4.2 Влияние термической обработки на формирование структуры и свойства жаропрочного титанового сплава Ть 6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95NЪ-0,7Mo-0,2Si с различным содержанием

гадолиния

Выводы по главе IV

Глава V Влияние гадолиния на структуру и свойства сварных соединений из опытного сплава Ti-6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95NЪ-0,7Мо-0^

5.1 Влияние гадолиния на структуру и свойства сварных соединений, полученных аргонно-дуговой сваркой нерасходуемым электродом

5.2 Структура и свойства сварных соединений, полученных аргонно-дуговой сваркой расходуемым электродом из опытного сплава Ti-6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95NЪ-0,7Mo-0,2Si с

различным содержанием гадолиния

Выводы по главе V

Выводы по работе

Список литературы

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние легирования редкоземельными металлами на структуру и свойства α- и псевдо α- титановых сплавов»

- 4 -Введение

Актуальность темы исследования

Развитие науки и техники связано с постоянным повышением требований к свойствам материалов. Одной из основных тенденций при создании новых летательных аппаратов остается снижение габаритно-весовых показателей для обеспечения заданных тактико-технических характеристик. Перспективным путем создания новых материалов на основе титана, обладающих повышенными удельными характеристиками, является их легирование элементами замещения с меньшими, чем у титана, атомными массами, и имеющими хотя бы небольшую растворимость в нем в твердом состоянии.

Другой путь - это модернизация существующих сплавов путем микролегирования, позволяющая повышать их физико-механические и эксплуатационные характеристики, в том числе жаропрочность, жаростойкость и сопротивление усталости, при небольшой коррекции существующих технологических процессов производства и обработки полуфабрикатов и изделий. Наиболее существенные результаты в этом направлении могут быть достигнуты при использовании для микролегирования редкоземельных металлов (РЗМ) с уникальным сочетанием физико-химических свойств. Особый интерес к использованию РЗМ связан с их способностью сильно воздействовать на структуру и свойства сплавов при микролегировании. Однако влияние микролегирования РЗМ на структурное состояние и комплекс свойств титановых сплавов, особенно жаропрочных, возможности управления их структурой и свойствами термической обработкой изучены недостаточно.

Таким образом, исследование влияния «легких» элементов и микролегирования РЗМ, в частности гадолинием, на структуру и комплекс свойств титановых сплавов с целью повышения их удельных

эксплуатационных характеристик является актуальной научной и практической задачей.

Цель работы состояла в изучении влияния редкоземельных элементов на фазовый состав, структуру и свойства а- и псевдо а - сплавов на основе титана и разработке на этой основе технологий их обработки, обеспечивающих повышение удельных физико-механических и эксплуатационных характеристик.

Для достижения поставленной цели в работе необходимо было решить следующие задачи:

3

1. Изучить влияние элементов, имеющих плотность меньше 4,5 г/см , на структуру и физические свойства титана.

2. Изучить формирование фазового состава, структуры и физико-механических свойств сплавов системы Ть6А1^с.

3. Определить влияние микродобавок гадолиния на структуру жаропрочного сплава Ti-6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95NЪ-0,7Mo-0,2Si в литом и деформированном состояниях.

4. Исследовать влияние термической обработки на формирование структуры и свойства жаропрочного сплава Ti-6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si с различным содержанием гадолиния.

5. Оценить влияние гадолиния на скорость окисления сплава Ti-6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si при повышенных температурах.

6. Изучить влияние гадолиния на кратковременную и циклическую прочность сплава Ti-6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si при повышенных температурах.

7. Изучить влияние гадолиния на структуру и свойства сварных соединений жаропрочного сплава Ti-6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si при нормальной и повышенной температурах.

Научная новизна

1. Впервые построен политермический разрез тройной диаграммы состояния системы Ть6Л1^с при содержании скандия от 0 до 10 масс. % в интервале температур от 800 до 1100°С. Показано, что увеличение содержания скандия на каждые 2% приводит к снижению плотности сплава в среднем на 0,025 г/см .

2. Установлено различное влияние микролегирования гадолинием на структуру сплава Ti-6,5Al-4Zr-2,4Sn-0,95NЪ-0,7Mo-0,2Si в литом и деформированном состояниях. Показано, что в литом состоянии гадолиний не оказывает влияния на размер Р-зерна, но приводит к измельчению внутрезеренной структуры а-фазы, преобразуя ее от пакетно-пластинчатой до видманштеттовой. В деформированном состоянии введение 0,2 масс. % Gd в 3,5 раза уменьшает размер Р-зерна, практически не оказывая влияния на внутрезеренную структуру.

3. Установлено, что легирование сплава Ti-6,5Al-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si 0,2 масс. % Gd не оказывает влияния на предпочтительные места выделения силицидов, но в 1,5-2 раза уменьшает размер их частиц.

4. Установлено, что ведение 0,05 и 0,2 масс. % Gd в сплав Ti-6,5Al-4Zr-2,4Sn-0,95NЪ-0,7Mo-0,2Si не оказывает существенного влияния на размер Р-зерна в сварном шве листовых полуфабрикатов, полученных сваркой нерасходуемым электродом. Использование расходуемого электрода из сплава Ti-6,5Al-4Zr-2,4Sn-0,95NЪ-0,7Mo-0,2Si с 0,05 и 0,2 масс. % Gd при аргонно-дуговой сварке листов из сплава Ti-6,5Al-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si позволяет в 4-5 раз уменьшить размер Р-зерна в сварном шве.

Теоретическая и практическая значимость

1. Доказана возможность измельчения внутрезеренной литой структуры при легировании жаропрочного псевдо-а титанового сплава 0,2 масс.% гадолиния.

2. Разработан режим термической обработки сварных соединений из опытного жаропрочного сплава Ti-6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si с 0,2 масс. % Gd, заключающийся в нагреве до 900 °С, изотермической выдержке при этой температуре в течение 1 часа, охлаждении с печью до 730 °С , далее на воздухе до комнатной температуры. Режим позволяет повысить предел прочности сварного соединения на 30% и увеличить относительное удлинение на 8 %.

3. Разработаны технологические рекомендации по деформационной и термической обработке опытного сплава Ti-6A1-10Sc, позволившие получить кованый полуфабрикат с уровнем свойств, не уступающих свойствам плиты из промышленного сплава ВТ6, а по удельным характеристикам превосходящих его.

Методология и методы исследования

Методологической основой исследования послужили работы ведущих российских и зарубежных ученых, государственные стандарты РФ.

При выполнении работы были использованы современные методы исследования: металлографический, рентгеноструктурный анализы и электронная микроскопия, испытания на растяжение и сопротивление усталости, измерение твердости.

Положения, выносимые на защиту

1. Закономерности изменения плотности сплавов на основе титана при легировании элементами, имеющими более низкий удельный вес.

2. Закономерности изменения структуры, фазового состава и плотности сплавов системы Ti-6A1-Sc с различным содержанием скандия.

3. Закономерности изменения структуры жаропрочного сплава Ti-6,5A1-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si с различным содержанием гадолиния в литом и деформированном состояниях.

4. Закономерности изменения структуры сплава Ti-6,5Al-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si с различным содержанием гадолиния при термическом воздействии.

5. Закономерности изменения свойств сплава Ti-6,5Al-4Zr-2,4Sn-0,95Nb-0,7Mo-0,2Si в зависимости от содержания гадолиния при комнатной и повышенных температурах.

Степень достоверности результатов

Все результаты получены на сертифицированном и поверенном оборудовании с использованием лицензионного программного обеспечения. Испытания и измерения проводились в соответствии с требованиями ГОСТ, достоверность результатов подтверждается хорошим совпадением экспериментальных данных и теоретических расчетов, использованием методов математической статистики при обработке результатов.

Апробация результатов

Материалы работы доложены на 25 научно-технических конференциях и семинарах, в том числе : на Международных конференциях «Т в СНГ» (Екатеринбург 2010 г., Львов 2011 г., Казань 2012г., Донецк 2013 г., Нижний Новгород 2014 г., Каменск-Уральский 2015 г.), 7-ом Международном аэрокосмическом конгрессе 1АС-12 (Москва, 2012 г.), на всероссийской научной конференции Материаловедение и металлофизика легких сплавов (Екатеринбург, 2010г., 2012г.), на Международной научно-технической уральской школе-семинаре металловедов-молодых ученых (Екатеринбург, 2014, 2015 г., 2016г.), на девяти Международных молодежных научных конференциях «Гагаринские чтения» (Москва, 2009-2017), на 12-й Всероссийской международной научно-технической конференции «Быстрозакаленные материалы и покрытия» (Москва, 2013 г.), на международной конференции «Молодежь и будущее авиации и космонавтики - 2016», (Москва, 2016г.), на 16-ой Международной

конференции «Авиация и космонавтика - 2017» (Москва, 2017г.), на XXXIII Туполевских чтениях (школа молодых ученых):Международная молодежная научная конференция (Казань,2017г.), на международной научной конференции 2017 International Conference on Mechanical, Material and Aerospace Engineering (2MAE 2017) (Китай, 2017)

- 10 -Глава I СОСТОЯНИЕ ВОПРОСА

1.1. Пути снижения плотности титановых сплавов

В последнее время быстрыми темпами развивается проектирование и

создание самолетов нового поколения, отвечающих всем современным требованиям. Это не возможно без использования новых материалов, которые обеспечивали бы заданные конструкторами характеристики, при сохранении или снижении габаритно весовых характеристик, то есть имеющих повышенные удельные свойства. Одной из актуальных задач современного материаловедения является повышение удельных характеристик материалов, в частности титановых сплавов. Например, введение в титан циркония, с одной стороны, должно приводить к увеличению плотности вследствие большей плотности циркония по сравнению с титаном [1-3], а с другой, - к некоторому снижению плотности, т. к. образующийся твердый раствор замещения будет обладать более «рыхлой» решеткой, с большими значениями параметров вследствие разницы атомных радиусов Т и Zr [2]. Обратный эффект может наблюдаться, например, при легировании титана алюминием, который обладает меньшей плотностью и меньшим атомным радиусом, что приводит к «сжатию» решетки [2-3]. С этой точки зрения перспективным методом снижения плотности титановых сплавов является легирование их РЗМ с меньшей плотностью, но также следует иметь ввиду такое понятия, как лантаноидное сжатие [4-5].

- 11 -

1.1.1. Феноменология плотности

Плотность является фундаментальным понятием физикохимии, которое известно с глубокой древности и в настоящее время служит одной из основных характеристик веществ, являясь критерием величины их удельных свойств.

Плотность вещества определяется его массой в единице объема и вычисляется как отношение массы вещества к занимаемому этим веществом объему [1, 5]. Это скалярная физическая величина, которая может быть выражена только своим значением (в виде действительного числа). Для однородных по химическому составу и структуре веществ плотность не зависит от направления и является константой вещества в условиях, отвечающих конкретным макропараметрам системы (температура, давление, концентрация).

В неоднородных средах плотность есть переменная величина, изменяющаяся от точки к точке. Для таких систем используется понятие плотность тела1 в точке - это предел отношения массы бесконечно малой части тела к объему этой части, когда этот объем стремится к нулю. Однако следует отметить, что на атомном уровне любое тело неоднородно, поэтому на практике рассматривают не микро-, а макрообъемы, что дает значение средней плотности (р) с точностью до единицы выбранного объема, а сама плотность при этом является характеристикой макроструктуры материала2. Таким образом, в материаловедении практически всегда под плотностью понимается именно средняя плотность и применяются следующие размерности [2]:

33

[р]=[г/см ] или [р]=[кг/м ].

1 Вещество, занимающее некоторый объем и имеющее массу, есть тело (материальный объект), т. е. тело -это форма существования вещества.

2 Термин «вещество» является общим для химии и физики. В материаловедении, как междисциплинарной науке, используется более широкий термин «материал», который включает в себя как вещество, так и различные сочетания веществ (механические смеси, сплавы, композиционные материалы и т. п.).

С понятием плотности тесно связано понятие сплошности, которое отвечает за учет возможного наличия газовой фазы в конденсированных средах.

Сплошность - это свойство реальных тел, заключающееся в способности вещества, составляющего тело, занимать весь объем тела без образования пустот.

Для сплошных тел плотность рассчитывается как отношение массы тела к его объему - в этом случае речь идет об истинной плотности вещества (рист. =р).

Для несплошных тел при расчете плотности учитывают пустоты, заполненные газовой фазой, плотность которой значительно меньше плотности основной твердой фазы, при этом массу тела также относят ко всему объему [1-3]. Для одного и того же вещества масса несплошного тела меньше массы сплошного при одинаковых объемах, поэтому расчетная плотность тела, содержащего несплошности, не соответствует истинной плотности вещества, его составляющего, - тогда говорят о кажущейся плотности тела (ркаж.).

Кажущаяся плотность всегда меньше истинной. Разность между этими величинами, отнесенная к большей величине, есть пористость (П), т. е. степень заполнения объема материала порами. Пористость является безразмерной величиной и выражается в процентах или долях единицы. Значение пористости рассчитывают по формулам [1, 2, 5]:

тт-тв.+поры тттв.

П = -тела-- -тела -100% или П =Рист ~ Ркаж - 100%,

тутв.+поры 5

тела г^ист.

где

у::л+;оры - объем твердого тела вместе с порами;

-твла - объем твердой фазы пористого тела;

рист. - истинная плотность (соответствует средней плотности р);

ркаж. - кажущаяся плотность.

3 Здесь и далее для краткости вместо термина «средняя плотность» используется термин «плотность».

Таким образом, для титановых сплавов двойных и тройных систем целесообразно пользоваться понятием «истинная средняя плотность» с размерностью [г/см ], и лишь в отдельных случаях (например, для сплавов с пористой структурой) - понятием «кажущаяся средняя плотность», [г/см ], с одновременным указанием пористости в процентах [3-5].

Плотность любого вещества зависит от атомной массы его компонентов (химических элементов) и организации атомов в объеме вещества, т. е. от структуры материала. Для металлического сплава в твердом состоянии плотность зависит от фазового состава, т. к. любая фаза, в свою очередь, характеризуется химическим составом, агрегатным состоянием и атомно-кристаллическим строением. Зависимость плотности сплавов от их химического и фазового состава рассмотрена в следующем разделе.

1.1.2. Плотность сплавов как функция химического и фазового состава

Прежде чем перейти к рассмотрению закономерностей зависимости плотности сплавов от их химического и фазового состава, необходимо четко определить границы терминов «вещество», «сплав» и «фаза».

Вещество как один из трех видов материи является объектом изучения физики и химии. Для металловедения в качестве объекта исследования рассматривается ограниченный круг веществ, называемых металлическими материалами, к которым относятся чистые металлы и сплавы с преобладанием металлических компонентов (металлические сплавы) [1-3].

Сплав - это макроскопически однородный металлический материал, полученный путем диффузии легирующих элементов в твердом, жидком или газообразном состояниях.

Фаза - это термодинамически стабильная гомогенная часть гетерогенной материальной системы (сплава), отделенная от других частей системы границей раздела, при переходе через которую скачкообразно меняются некоторые структурно-чувствительные свойства [3-5].

Металлические сплавы в твердом состоянии могут быть гомогенными (содержат одну фазу и межзеренные границы) и гетерогенными (состоят из двух и более фаз, структурные составляющие которых разделены межфазными границами). Как и в любой другой материальной системе, фазовые равновесия в сплавах определяются тремя основными макропараметрами - температурой, давлением и концентрацией компонентов [5]. При этом действием давления для металлических систем можно пренебречь, а совместное действие двух других параметров принято отражать с помощью фазовых диаграмм.

Как уже было отмечено, плотность сплавов есть функция их химического и фазового состава. Кроме того, на плотность кристаллических веществ оказывают влияние дефекты решетки. Рассмотрим эти зависимости подробнее.

Отличительными признаками любой фазы являются её химический состав и степень порядка в расположении атомов (ближний или дальний порядок). Влияние химического состава на плотность очевидно - чем меньше атомные массы компонентов фазы, тем меньше будет её плотность при прочих равных условиях [3-5]. Таким образом, плотность напрямую зависит от типа и количества атомов, входящих в состав фазы.

Вещества с ближним порядком в расположении атомов могут находиться в жидком агрегатном состоянии (расплав) или в твердом состоянии (аморфные фазы). Если в веществе атомный порядок распространяется на большие расстояния (дальний порядок), то речь идет о твердой кристаллической фазе. Наличие той или иной кристаллической структуры, т. е. определенным образом упорядоченного расположения атомов в пространстве, может оказывать сильное влияние на плотность в зависимости от типа решетки (коэффициента компактности), типа связи, а также типа твердого раствора.

Изменение плотности одного и того же вещества в различных агрегатных состояниях подчиняется следующей зависимости [1,2]:

- 15 -

Ргаз <Ржидкость <ртв. тело .

Для вещества в твердом состоянии с различной структурой плотность изменяется следующим образом [1,2]:

раморф<раморф-крист<ркрист .

Т. к. в дальнейшем мы будем рассматривать только вещества в твердом состоянии, можно резюмировать, что для них плотность определяется химическим составом, дефектами строения и степенью порядка.

На рис. 1.1 приведена обобщенная схема, на которой отражены критерии, оказывающие влияние на плотность вещества.

1 ^Критерий 1 Сплав Химический состав Дефекты строения -----------------------1 Степень порядка

1 Гомогенный Атомные массы компонентов Поры Вакансии Границы: -субзеренные (малоугловые) 1-межзеренные (высокоугловые) Ближний порядок -жидкие тела -аморфные тела Дальний порядок - кристаллические тела 1 -тип решетки Г—ОЦК коэффициент | _ГЦК компактности | |_р решети! -тип твердого раствора 1 [-раствор замещения | 1-раствор внедрения ( 1-тип СВЯЗИ 1 [—металлическая 1-ковалентная -соединения | ^упорядоченные 1—неупорядоченные

1 Гетерогенный Атомные массы компонентов Поры Вакансии Границы: 1- межфазные (высокоугловые) ^когерентные 1—полукогерентные 1-некогерентные

Рис. 1.1. Критерии, определяющие плотность вещества [1,2, 5-7]

Влияние химического состава на плотность сплава выражается в атомных массах компонентов, в расчете на их массовую концентрацию в сплаве.

Характер упаковки атомов и его влияние на плотность хорошо просматривается на примере основных типов решеток металлических фаз.

Согласно принципу минимальной энергии, каждый атом стремится взаимодействовать с максимально большим числом других атомов, что приводит к образованию плотнейших упаковок, которые характеризуются так называемым коэффициентом компактности решетки. Чем компактнее решетка, тем, соответственно, больше плотность вещества при прочих равных условиях. Коэффициенты компактности для ОЦК, ГЦК и ГП решеток приведены в табл. 1.1.

Наиболее общие закономерности влияния типа твердого раствора на плотность могут быть выражены в двух простых тезисах [1-5]:

- механизм внедрения приводит к возрастанию плотности (т. к. в элементарной ячейке появляются дополнительные атомы или ионы);

- механизм замещения может приводить как к возрастанию, так и к понижению плотности (в зависимости от соотношения атомных масс растворителя и растворенного вещества).

Если твердый раствор замещения упорядочен, что часто имеет место при образовании твердых растворов на основе соединений (в частности, интерметаллидов), то плотность увеличивается, т. к. при степени упорядочения, близкой к 100%, в соединении действуют только ковалентные связи , которые прочнее металлической связи и, следовательно, атомы (точнее, ионы) плотнее прижаты, что и вызывает увеличение плотности вследствие уменьшения удельного объема [1, 2]. При этом следует отметить, что в случае наличия «легких» легирующих элементов (А1, Si, Sc) плотность интерметаллидов уменьшается, несмотря на ковалентные связи.

Наконец, дефекты строения (в основном, межзеренные и межфазные высокоугловые границы) также оказывают влияние на плотность, однако суммарный эффект снижения плотности от наличия протяженных границ не превышает 0,5%.

4 Для структур с ковалентными связями большое значение имеет понятие координационного числа (КЧ), которое определяет число ближайших равноудаленных одинаковых частиц (ионов, атомов) в кристаллической решетке. Для примитивной кубической ячейки КЧ=6, для ОЦК - 8, для ГЦК и ГП - 12. Чем больше КЧ, тем выше плотность упаковки вещества, что выражается в коэффициенте компактности решетки.

Таким образом, для снижения плотности есть два принципиальных пути - уменьшение атомной массы (легирование легкими элементами) и увеличение удельного объема5 (частичная аморфизация, создание пористости).

1.1.3. Теоретический расчет плотности сплавов

Теоретически может быть рассчитана только истинная плотность вещества, без учета возможного наличия макронесплошностей. Определение кажущейся плотности представляется возможным только экспериментальными методами - с помощью гидростатического взвешивания.

В первом приближении среднюю плотность металлического сплава можно оценить, зная плотности компонентов и их массовые доли в сплаве [1,2,5]:

Р = Х РХг,

1=1

где

рг - плотность 1-го компонента сплава, [г/см ];

Хг - массовая доля 1-го компонента в сплаве;

п - количество компонентов.

Оценка, основанная только на сведениях о химическом составе, является очень грубой, т. к. не учитывает тип и параметры решетки, фазовый состав, тип связи и другие критерии, оказывающие влияние на плотность. Применение такой оценки оправдано только на начальных этапах, когда подбирается принципиальная система легирования сплава.

Если сплав является гомогенным твердым раствором, то его плотность с большой точностью можно рассчитать при известных параметрах решетки (измеренных, например, методами рентгеноструктурного анализа).

5 Удельный объем - объем, занимаемый единицей массы вещества (т. е. величина, обратная плотности).

Для твердых растворов замещения используется формула [1, 2, 5]:

I N4

р= г=

где

N - число целых атомных единиц г-го компонента сплава, приходящихся на одну элементарную ячейку;

Аг - атомная масса г-го компонента, [г/моль];

п - количество компонентов в сплаве;

Vяч - объем одной элементарной ячейки,

[см].

Для твердых растворов внедрения расчет плотности осложняется тем, что в большинстве случаев достоверно неизвестно, какой тип междоузлий (октаэдрические или тетраэдрические) занимают те или иные растворенные вещества. Кроме того, растворитель часто содержит в решетке атомы нескольких сортов, т. е. сам является раствором замещения [5-8]. В свою очередь, растворенное вещество также может состоять из смеси атомов разных сортов. В таких случаях для расчета плотности с определенной погрешностью можно применить следующее выражение [1, 2, 5]:

р =

I N4 +1А3 (п°Г + птетр)

г=1 ]=1

где

N - число целых атомных единиц г-го компонента растворителя, находящихся в узлах решетки, в расчете на одну элементарную ячейку;

А1 - атомная масса г-го компонента растворителя, [г/моль]; Ау - атомная масса у-го компонента растворенного вещества, [г/моль]; п - количество сортов атомов в решетке растворителя; т - количество сортов атомов растворенного вещества;

п°кт, птетр - число октаэдрических/тетраэдрических пор, занятых

атомами у-го компонента растворенного вещества, в расчете на одну элементарную ячейку; Vяч - объем одной элементарной ячейки,

[см].

В таблице 1.1 приведены параметры ячеек ОЦК, ГЦК, ГП, использующиеся при расчете плотности материалов с соответствующим

типом решетки.

Таблица 1.1.

Параметры элементарных ячеек ОЦК, ГЦК, ГП

Тип решетки N Vяч Количество пор на 1 атом Коэффициент компактности

покт птетр

ОЦК 2 а3 ыОЦК 3 6 0,68

ГЦК 4 аГЦК 1 2 0,74

ГП 2 а 2Сл/3 2 1 2 0,75

Следует отметить, что в настоящее время существуют специальные программные средства, позволяющие с высокой точностью рассчитать плотность сплава исходя из его химического состава, а также с учетом большого количества других факторов, оказывающих влияние на плотность (от атомного радиуса и типа связи до фазового состава и структуры).

1.1.4. Общие принципы снижения плотности сплавов

Анализ литературных данных позволил сформулировать основные принципы создания сплавов на основе титана с пониженной плотностью:

- в системе легирования сплава должны быть компоненты с малой плотностью [5-12];

- легирующие элементы должны образовывать с титаном твердые растворы замещения [5, 10-14];

- необходимо создание гетерогенных сплавов, т. к. межфазные границы, являясь дефектными и менее плотными областями кристаллического тела, приводят к снижению плотности [12-16];

- выделение промежуточных фаз на основе интерметаллических соединений [13-18] допустимо только в случае, если эффект от низкой плотности компонентов интерметаллидов не нивелируется образованием сильных ковалентных связей и «компактирования» решетки;

- снижение плотности может быть достигнуто также за счет частичной или полной аморфизации сплава [18-25], однако в данном случае особое внимание следует обращать на свойства полученных сплавов;

- специальными методами можно создать пористые титановые сплавы, кажущаяся плотность которых будет относительно небольшой даже в случае легирования «тяжелыми» элементами.

1.1.5 Пути снижения плотности титановых сплавов

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Грушин, Иван Алексеевич, 2018 год

- 154 -Список литературы

1. Вест А. Химия твердого тела. Теория и приложения : В 2-х ч. / Пер. с англ. - М.: Мир, 1988. Ч1. - 558 с.

2. Бабичев А.П. Физические величины : Справочник / А.П. Бабичев, Н.А. Бабушкина, А.М. Братковский и др.; под ред. И.С. Григорьева, Е.З. Мейлихова. - М.: Энергоатомиздат, 1991. - 1232 с.

3. Ильин А.А. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Справочник. / А.А. Ильин, Б.А. Колачев, И.С. Полькин. - М.:ВИЛС-МАТИ, 2009. - 520 с.

4. Савицкий Е.М. Редкоземельные металлы и перспективы их использования в промышленности / Е.М. Савицкий // РАН. - 1960. -Журнал №6. - С.81-89.

5. Лившиц Б.Г. Физические свойства металлов и сплавов / Б.Г. Лившиц, В.С. Крапошин, Я.Л. Линецкий. - М.: Металлургия, 1980. - 320с.

6. Massalski T.B. Binary alloy phase diagrams. // Metals Park (OH): American Society for Metals. 1990.

7. Диаграммы состояния двойных металлических систем : В 3-х т. / Под ред акад. РАН Лякишева Н.П. - М.: Машиностроение, 1996.

8. Murray J.L. // Metall. Trans. 1988. Vol. A19. pp. 243-247.

9. Ed. G. Petzow, G. Effenberg. Ternary Alloys // Weinheim: VCH. 1990. V. 3. - 646 p.

10. Gros J.P., Sundman B., Ansara I. // Scripta Metall. 1988. Vol. 22. pp. 15871591.

11. Siemers C., Brunke F., Laukart J., Hussain M.S., Rösler J., Saksl K. and Zahra B. Rare earth metals in titanium alloys - a systematic study // RARE EARTHS. 2012. V. 1. pp. 281 - 292. CIM. Canada ISBN: 978-1-926872-148

12. Titanium'99: Science and Technology: Proc. 9th World Conf. on Titanium, Saint-Petersburg, Russia, 7-11 July 1999. - Prometey, 1999. V. 1-3. - 1930

P.

13. Appel F., Wagner R. Microstructure and deformation of two-phase y-titanium aluminides // Mater. Sci. and Eng. 1998. Vol. R22. pp. 187-268.

14. Kim Y-W. Strength and ductility in TiAl alloys // Intermetallics. 1998. Vol. 6. pp. 623-628.

15. Senkov O.N., Cavusoglu M., Froes (Sam) F.H. Synthesis of a low-density Ti-Mg-Si alloy // Journal of Alloys and Comp. 2000. Vol. 297. pp. 246252.

16. Bohn R., Klassen T., Bormann R. Room temperature mechanical behavior of silicon-doped TiAl alloys with grain sizes in the nano- and submicron-range // Acta Mater. 2001. Vol. 49. pp. 299-311.

17. Hashimoto K., Kimura M., Mizuhara Y. Alloy design of gamma titanium aluminides based on phase diagrams // Inremetallics. 1998. Vol. 6. pp. 667672.

18. Gil I., Munoz-Morris M.A. Morris D.G. The effect of heat treatments on the microstructural stability of the intermetallic Ti-46.5Al-2W-0.5Si // Inremetallics. 2001. Vol. 9. pp. 373-385.

19. Novak P., Michalcova A., Serak J., Vojtech D., Fabian T., Randakova S., Prûsa F., Knotek V., Novak V. Preparation of a Ti-Al-Si alloys by reactive sintering // Journal of Alloys and Comp. 2009. Vol. 470. pp. 123-126.

20. Vojtech D., Kubatik T., Pavlickova M., Maixner J. Intermetallic protective coatings on titanium // Intermetallics. 2006. Vol. 14. pp. 1181-1186.

21. Vojtech D., Bartova B., Kubatik T. High temperature oxidation of titanium-silicon alloys // Mater. Sci. and Eng. 2003. Vol. A361. pp. 50-57.

22. Noda T., Okabe M., Isobe S., Sayashi S. Silicide precipitation strengthened TiAl // Mater. Sci. and Eng. 1995. Vol. A192-193. pp. 774.

23. Rao K.P., Zhou J.B. Characterization of mechanically alloyed Ti-Al-Si powder blends and their subsequent thermal stability // Mater. Sci. and Eng. 2002. Vol. A338. pp. 282-298.

24. Rao K.P., Du Y.J. In situ formation of titanium silicides-reinforced TiAl-based composites // Mater. Sci. and Eng. 2000. Vol. A277. pp. 46-56.

25. Novak P., Prûsa F., Serak J., Michalcova A., Vojtech D. High-temperature behavior of Ti-Al-Si alloys produces by reactive sintering // Journal of Alloys and Comp. 2010. Vol. 504. pp. 320-324.

26. Bulanova M., Tretyachenko L., Meleshevich K., Saltykov V., Vereshchaka V., Galadzhyj O., Kulak L., Firstov S. Influence of tin on the structure and properties of as-cast Ti-rich Ti-Si alloys // Journal of Alloys and Comp. 2003. Vol. 350. pp. 164-173.

27. Zhu J., Kamiya A., Yamada T., Watazu A., Shi W., Naganuma K. Effect of silicon addition on microstructure and mechanical properties of cast titanium alloys // Mater. Trans. 2001. Vol. 42. pp. 336-342.

28. Bermingham M.J., McDonald S.D., Dargusch M.S., StJohn D.H. The mechanism of grain refinement of titanium by silicon // Scripta Mater. 2008. Vol. 58. pp. 1050-1053.

29. Yahata T., Ikeda T., Maeda M. // Metall. Trans. 1993. Vol. B24. pp. 599563.

30. Sagar P.K., Nandy T.K., Gogia A.K., Muraleedharan K., Banerjee D. Effect of silicon on the elevated temperature properties of a Ti3Al base alloy // Mater. Sci. and Eng. 1995. Vol. 192-193. pp. 799-804.

31. Bhowal P.R., Merrick H.F., Larsen D.E. Microstructure and properties of a creep-resistant cast y-titanium aluminide // Mater. Sci. and Eng. 1995. Vol. 192-193. pp. 685-690.

32. Winstone M.R., Rawlings R.D., West D.R.F. The creep behavior of some silicon-containing titanium alloys // Journal of the Less Common Met. 1975. Vol. 39. pp. 205-217.

33. Zhonglin Jiang, Xin Dai, Hugh Middleton. Effect of silicon on corrosion resistance of Ti—Si alloys // Mater. Sci. and Eng. 2011. Vol. B176. pp. 79-86.

34. Vojtech D., Bartova B., Kubatik T. High temperature oxidation of titanium-silicon alloys // Mater. Sci. and Eng. 2003. Vol. A361. pp. 50-57.

35. Liang W., Zhao X.G. Improving the oxidation resistance of TiAl-based alloy by siliconizing // Scripta Mater. 2001. Vol. 44. pp. 1049-1054.

36. Majumdar J.D., Mordike B.L., Manna I. Friction and wear behavior of Ti following laser surface alloying with Si, Al and Si+Al // Wear. 2000. Vol. 242. pp. 18-27.

37. Dong H., Bloyce A., Morton P.H., Bell T. The creep behavior of some silicon-containing titanium alloys // In Titanium'95: Science and Technology. 1996. pp. 2007.

38. Ilyin A.A., Scvortsova S.V., Shiber I.A., Gusev D.E. Influence of hydrogen on phase and structure transformations in P-titanium alloy // EUROMAT-97. Maastricht, 21 -23 April 1997. Proc. of the 5th European conference on advanced materials and processes and applications. 1997. pp. 717-720.

39. Ильин А.А. Фазовые и структурные превращения в сплавах титана с Р-эвтектоидными стабилизаторами под действием водорода / С.В. Скворцова, В.В. Засыпкин, Г.В. Гуртовая, Е.В. Клубова // Металлы. -2006. -№ 3. - С. 56-64.

40. Zhu J., Kamiya A., Yamada T., Shi W., Naganuma K. Influence of boron addition on microstructure and mechanical properties of dental cast titanium alloys // Mater. Sci. and Eng. 2003. Vol. A339. pp. 53-62.

41. Tamirisa S., Dan Miracle. An overview of titanium alloys modified with boron // In Titanium'2007: Science and Technology. 2007. pp. 737-740.

42. Tamirisakandala S., Bhat R.B., Tiley J.S., Miracle D.B. Micro structural characterization of rapidly solidified and heat-treated Ti92B8 eutectic alloy // Mater Charact. 2008. Vol. 59. pp. 1753-1757.

43. Bermingham M. J., MsDonald S.D., Nogita K., St. John D.H., Dargusch M.S.. Effects of boron on microstructure in cast titanium alloys // Scripta Mater. 2008. Vol. 59. pp. 538-541.

44. Tamirisakandala S., Bhat R.B., Tiley J.S., Miracle D.B. // Scripta Mater. 2005. Vol. 43. pp. 1421-1426.

45. Hill D., Banerjee R., Huber D., Tiley J., Fraser H.L. // Scripta Mater. 2005. Vol. 53. pp. 217-223.

46. Apu Sarkar, Shibayan Roy, Satyam Suwas. X-ray diffraction line profile anaysis of deformation microstructure in boron modified Ti-6Al-4V alloy // Mater. Charact. 2011. Vol. 62. pp. 35-42.

47. Jun Zhu, Akira Kamiya, Takahiko Yamada, Wen Shi, Katsuyoshi Naganuma. Influence of boron addition on microstructure and mechanical properties of dental cast titanium alloys // Mater. Sci. and Eng. 2003. Vol. A339. pp. 5362.

48. Chandravanshi V.K., Sarkar R., Kamat S.V., Nandy T.K. Effect of boron on microstructure and mechanical properties of thermomechanically processed near alpha titanium alloy Ti-1100 // Journal of Alloys and Comp. 2011. Vol. 509. pp. 5506-5514.

49. Tamirisakandala S., Bhat R.B., Tiley J.S., Miracle D.B. Grain refinement of cast titanium alloys via trace boron addition // Scripta Mater. 2005. Vol. 53. pp. 1421-1426.

50. Raghavan Srinivasan, Daniel Miracle, Sech Tamirisakandala. Direct rolling of as-cast Ti-6Al-4V modified with trace additions of boron // Mater. Sci. and Eng. 2008. Vol. A487. pp. 541-551.

51. Bilous O.O., Artyukhin L.V., Bondar et al. Effect of boron on the structure and mechanical properties of Ti-6Al and Ti-6Al-4V // Mater. Sci. and Eng.

2005. Vol. A402. pp. 76-83.

52. Boehlert C.J. et al. In situ scanning electron microscopy observations of tensile deformation in a boron-modified Ti-6Al-4V alloy // Scripta Mater.

2006. Vol. 55. pp. 465-468.

53. Indrani Sen, Tamirisakandala S., Miracle D.B., Ramamury U. Microstructural effects on mechanical behavior of B-modified Ti-6Al-4V alloys // Acta Mater. 2007. Vol. 55. pp. 4983-4993.

54. Фирстов С.А. Титановые «чугуны» и титановые «стали» / С.А. Фирстов // Титан. 2005. - Vol. 2. - pp. 33-37.

55. Colleen J.Bettles, Charles Piquard, Barry C.Muddle. The Equal Channel Angular Processing of Two Ti-10wt%Mg Powder Feedstocks // Science and Technology. 2007. Vol. 1. pp. 761-764.

56. Candioto K.C.G., Nunes C.A., Coelho G.C. Rapid solidification and phase stability evaluation of Ti-Si-B alloys // Journal of Alloys and Comp. 2011. Vol. 509. pp. 5263-5268.

57. Popov A.A., Anisimova L.I. // MITOM. 1985. Vol. 12. pp. 45-50.

58. Zhou E., Suryanaryana C., Froes (Sam) F.H. Effect of pre-millimg elemental powders on solid solubility extension of magnesium in titanium by mechanical alloying // Mater. Lett. 1995. Vol. 23. pp. 27-31.

59. Ward-Close C.M., Partridge P.G., Holdway P., Bowen A.W. An X-ray diffraction study of vapour quenched titanium-magnesium alloys // In Titanium'92: Science and Technology. 1993. pp. 659-666.

60. Ward-Close C.M., Partridge P.G., The production of titanium magnesium alloys by vapour quenching // Mater. Lett. 1991. Vol. 11. pp. 295-300.

61. Dias L., Trindade B., Coelho C., Patankar S., Draney C. Sam Froes F.H. Ti-Mg-Si alloys produced by non-equilibrium processing methods: mechanical alloying and sputtering // Mater. Sci. and Eng. 2004. Vol. A376. pp. 273-280.

62. Hui-qun Liu, Dan-qing Yi, Wei-qi Wang, Li-ping Wang, Cai-hao Lian. Influence of Sc on high temperature strengthening behavior of Ti-6Al-4V alloy. // Transactions of Nonferrous Met. Society of China. 2007. Vol. 17. pp. 1212-1219.

63. Yin S.B., Huang B.Y., Yin Z.M. Effect of Sc on high temperature mechanical properties of Ti-Al based alloys // Mater. Sci. and Eng. 2000. Vol. A280. pp. 204-207.

64. Tou-nan Jin, Zhi-min Yin, Dou-xing Li. Influence of trace Sc addition on mechanical properties and microstructure of TiAl base alloy // Journal of Aeronautical Materials. 2000. Vol. 20. pp. 8-13.

65. Tou-nan Jin, Zhi-min Yin, Dou-xing Li. Crystal structure determination of a novel Ti-Al-Sc phase in Sc-doped TiAl alloy // Acta Metal. Sinica. 2001. Vol. 37. pp. 225-229.

66. Davydov V.G., Rostova T.G., Zakharov V.V., Filatov Y.A., Yelagin V.I. Scientific principals of making an alloying addition of scandium to aluminium alloys // Mater. Sci. and Eng. 2000. Vol. A280. pp. 30-36.

67. Fuller C.B., Krause A.R., Dunand D.C., Seidman D.N. Microstructure and mechanical properties of a 5754 aluminium alloy modified by Sc and Zr additions // Materials and Engineering. 2002. Vol. A338. pp. 8-16.

68. Kendig K.L., Miracle D.B. Streigthening mechanisms of an Al-Mg-Sc-Zn alloy [J]. // Acta Mater. Vol. 50. pp. 4165-4175.

69. Merzhanov A.G. // In Combustion and plasma synthesis of high-temperature materials, ed. by Z. Munir, J. Holt. N.Y.: 1990. pp. 1-53.

70. Zbigniew S. Rak, Walter J. Porous titanium foil by tape casting technique // Journal of Mat. Processing Tech. 2006. Vol. 175. pp. 358-363.

71. Ivasishin O.V., Savvakin D.G., Moxson V.S., Duz V.A., Lavender C. Production of titanium components from hydrogenated titanium powder: jptomozation of parameters // Ti-2007. Science and technology. Proc. of the 11th World Conf. on titanium. The Japan institute of metals. pp. 757-760.

72. Duz V.A., Moxson V.S., Ivasishin O.V. Recent developments in titanium powder metallurgy // Ti-2007. Science and technology. Proc. of the 11th World Conf. on titanium. The Japan institute of metals. pp. 1067-1070.

73. Ferro R., Saccone A., Delfino S. Magnesium alloys of the rare earth metals: systematics and properties // Metallurgical Science and Technology. 1998. Vol.16(1-2). pp.25-44.

74. X.Ai, G. Quan The Recent Research on Properties of Anti-High Temperature Creep of AZ91 Magnesium Alloy in the book Alloys // MAGNESIUM -

ALLOYS DESIGN, PROCESSING AND PROPERTIES Edited by Frank Czerwinski, Published by InTech, 2010, pp.21-42

75. Технологические и эксплуатационные свойства титановых сплавов: учебное пособие / А.Г. Илларионов, А.А. Попов. - Екатеринбург: Изд-во Урал. ун-та, 2014. - 137 с.

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

77. Колачев Б.А. Титановые сплавы разных стран / Б.А. Колачев, И.С. Полькин, В.Д. Талалаев. - М.: ВИЛС, 2000. - 320 с.

78. Захаров М.В. Жаропрочные сплавы. / М.В. Захаров, А.М. Захаров. - М.: Металлургия, 1972. - 384 с.

79. Колачёв Б.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. / Б.А. Колачёв, В.И. Елагин, В.А. Ливанов. - 4-е изд., перераб. и доп. - М.: МИСиС, 2005. - 432 с.

80. Масленников С.Б. Жаропрочные стали и сплавы. / С.Б. Масленников. -М.: Металлургия, 1993. - 342 с.

81. Ильин А.А. Теория и технология формирования неорганических покрытий: монография / Г.В. Бобров, А.А. Ильин, В.С. Спектор. - М.: Альфа-М, 2014. - 928 с.

82. Воздвиженский В.М. Сплавы цветных металлов для авиационной техники / В.М. Воздвиженский, А.А. Жуков, А.Д. Постнова, М.В. Воздвиженская; Под общ. ред. В.М. Воздвиженского. - Рыбинск: РГАТА, 2002. - 219 с.

83. Братухин А.Г. Современные машиностроительные материалы: технологические и функциональные особенности / Учебное пособие для студентов ВУЗов. - М.: «Авиатехинформ», 2003. - 440 с.

84. Осинцев О.Е. Металловедение тугоплавких металлов и сплавов на их основе: учеб. пособие для вузов / О.Е. Осинцев. - М.: Машиностроение, 2013. - 156 с.

85. А.А. Попов. Теория превращений в твердом состоянии: Учебное пособие. / А.А. Попов. -Екатеринбург: ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2004. -168 с.

86. Металловедение: Учебник. В 2-х т. Т.II. Коллектив авторов / Под общ. ред. В.С. Золоторевского. - М.: Издательский Дом МИСиС, 2009. - 528 с.

87. Цвиккер У. Титан и его сплавы. / Пер. с нем. - М.: «Металлургия», 1979. - 512 с.

88. Колачев Б.А. Основные принципы легирования титановых сплавов. / Б.А. Колачев. - М.: Цветная металлургия, 1996. - № 4.

89. Колачёв Б.А. Титановые сплавы в конструкциях и производстве авиадвигателей и авиационно-космической технике. / Б.А. Колачёв, Ю.С. Елисеев, А.Г. Братухин, В.Д. Талалаев; Под. ред. д-ра техн. наук, проф А.Г. Братухина. - М.: Изд-во МАИ, 2001. - 416 с.

90. Morteza Hadi, Mahmood Meratian, Ali Shafyei. The effect of lanthanum on the microstructure and high temperature mechanical properties of a beta-solidifying TiAl alloy // Journal of Alloys and Compounds. 2015. Vol. 618. pp. 27-32.

91. Каблов Е.Н. Редкие металлы и редкоземельные элементы - материалы современных и будущих высоких технологий / Е.Н. Каблов, О.Г. Оспенникова, А.В. Вершков. - ВИАМ: Труды ВИАМ. - 2013. - №2. -104 с.

92. Song Lu, Qing -Miao Hu, Rui Yang, Borje Johansson, Levente Vitos. Rare earth elements in a-Ti: A first-principles investigation. // Computational Materials Science. 2009. Vol. 46. Issue 4. pp. 1187-1191.

93. Brunke, Waalkes, Siemers. Deformability of the rare-earth metal modified metastabile-betta alloy Ti-15Mo.// World Academy of Science, Engineering and Technology International Journal of Chemical, Molecular, Nuclear, Materials and Metallurgical Engineering. 2014. Vol. 8. No.11.

94. Yong LIU, Lifang CHEN, Weifeng WEI, Huiping TANG, Bin LIU and Baiyun HUANG. Improvement of Ductility of Powder Metallurgy Titanium Alloys by Addition of Rare Earth Elements. // Journal of Materials Science and Technology. 2006. Vol. 22. No.4. pp. 465-469.

95. J.F. Nie, A. Majumdar, B.C. Muddle. Development of high temperature dispersion strengthening in rapidly quenched Al-Ti-X alloys. // Materials Science and Engineering : A, 1994. Vol. 179-180. Part 1. pp. 619-624.

96. Holm M., Ebel T., Dahms M.. Investigations on Ti-6Al-4V with gadolinium addition fabricated by metal injection moulding // Materials and design. 2013. Vol. 51. pp. 943-948

97. Уляков Н.М. Влияние редкоземельных металлов на механические свойства и структуру жаропрочного титанового a-сплава / Н.М. Уляков // журнал «Металловедение и термическая обработка металлов». -1994г. - №3. ВИАМ/1993-201445

98. Скворцова С.В. Влияние добавки редкоземельного элемента на структуру жаропрочного титанового сплава Ti-6,5Al-4Zr-2,5Sn-2,4V-1Nb-0,5Mo-0,2Si / С.В. Скворцова, А.А. Петров, , К.А. Сперанский. «Ti-2015 в СНГ» - Межгосударственная ассоциация «Tитан». - 2015. - Н.Новгород.

99. Ночовная Н.А. Перспективы легирования титановых сплавов РЗЭ / Н.А. Ночовная, А.И. Хорев, А.Л. Яковлев // Металловедение и термическая обработка металлов. - Фолиум, Москва. - 8(698). - 2013. -С. 18-23

100. Скворцова С.В. Влияние дополнительного легирования гадолинием на структуру и свойства опытного жаропрочного титанового сплава в литом и деформированном состояниях. / С.В . Скворцова, И.А. Грушин, К.А. Сперанский, Н.А. Мамонтова // Научно-технический журнал «Титан». - №1 (55). - 2017. - С.4-9. г. Москва.

101. Liu H.Q., Yi D.Q., Zheng F. The influence of Sc on a/p transformatiom of Ti // Material science and Engineering 2008. Vol. A 487. pp. 58-63.

102. Kulkova S. E., Valuiskii D. V. and Smolin I. Yu. Changes in electronic structure during phase transformations in TiNi and TiPd // Russian Physics Journal. 1999. Vol. 42. No. l 1. pp. 960-967.

103. Shinyaev A. Ya., Iilarionov E.I. Effect of high-temperature treatment on the physical and mechanical properties of titanium alloys // Metal Science and Heat Treatnwnt . 2000. Vol. 42. Nos. 1 -2. pp. 37-41.

104. Sameera Devi Ch., Vithal M., Kumar G. S., Prasad G. Effect of simultaneous double doping in Ba and Ti sites on dielectric and ferroelectric properties of sol-gel synthesized nano-BaTiO3 // J Mater Sci: Mater Electron. 2011. 22:1855-1864

105. lllarionov E. I. Effect of temperature on physical and mechanical properties of an alloy in the Ti- AI- W-Zr system // Metal Science and Heat Treatnwnt. 1998. Vol. 40. Nos. 11 -12. pp. 493-496.

106. Nosova G. I., D'yakonova N. B. and Lyasotskii I. V. Metastable phases of electron type in titanium alloys with 3d-metals // Metal Science and Heat Treatment. 2006. Vol. 48. Nos. 9 -10. pp. 427-432.

107. lllarionov E. I. Relation between physical properties and phase transformations in alloys of the Ti- W- Zr- AI system // Metal Science and Heat Treatmennt. 1997. Vol. 39. Nos. 11 -12. pp. 489-492.

108. Hui-qun Liu, Dan-qing Yi, Wei-qi Wang, Li-ping Wang, Cai-hao Lian. Influence of Sc on high temperature strengthening behavior of Ti-6Al-4V alloy. // Transactions of Nonferrous Met. Society of China. 2007. Vol. 17. pp. 1212-1219

109. Скворцова С.В. Фазовые и структурные превращения в сплавах системы Ti-6Al-Sc. / С.В. Скворцова, И.А. Грушин, Н.А. Мамонтова, К.А. Сперанский, С.С. Слезов // Научно-технический журнал «Титан». -№2 (52). - 2016. - С. 12-18. г. Москва.

110. Schmitz S., Lindenkreuz H.-G., Löser W., Büchner B.. Liquid phase separation, solidification and phase transformations of Gd-Ti and Gd-Ti-Al-

Cu alloys// Calphad. 2014. Vol. 44. pp. 21-25. http://dx.doi.org/10.1016/j.calphad.2013.06.010i

111. Mahajan Y.R., Kirchoff S.D. and Froes F.H. thermal stability of rapidly solidified AI-Ti-Gd alloy// Pergamon Press Ltd. 1968. Vol. 20. pp. 643-647.

112. Tedenac J.-C., Ivanov M.I., Bulanova M.V. , Berezutski V.V.. Thermochemistry of binary liquid Gd-Ti and Tb-Ti alloys. // Journal of Alloys and Compaunds. 2005. Vol.396. Issues 1-2. pp. L1-L3.

113. K Xia, W Li, C Liu. Effects of addition of rare earth element Gd on the lamellar grain sizes of a binary Ti-44Al alloy. // Scripta Materialia. 1999. Vol. 41. Issue 1. pp. 67-73.

114. Ночовная Н.А. Влияние гадолиния на жаропрочность сплава ВТ38. / Н.А. Ночовная, А.Л. Яковлев, Е.Б. Алексеев // ВИЛС: Технология легких сплавов. - 2012. - №1. - С. 39-46.

115. Ulyakova N.M. Влияние редкоземельных металлов на механические свойства и структуру жаропрочного титанового a-сплава. / N.M. Ulyakova // ООО «Фолиум» : Металловедение и термическая обработка металлов. - 1994. - №3. - С. 30-31.

116. Хорев А.И. Фундаментальные исследования легирования титановых сплавов редкоземельными элементами. / А.И. Хорев // Издательство «Инновационное машиностроение»: Вестник машиностроения. - 2011. -№11. - С. 53-62.

117. Хорев М.А. Структурно-фазовое состояние и надежность сварных соединений титановых сплавов. / Хорев М.А. - М.: ВИАМ. - 1991. - 107 с.

118. Хорев М.А., Курочко Р.С. Присадочные материалы для сварки титановых сплавов. / М.А. Хорев, Р.С. Курочко // Авиационные материалы. - 1983. - С. 69-77.

119. Горшков А.И. Аргонодуговая сварка сплава ВТ23 с присадочной проволокой, содержащей добавки циркония и иттрия. / А.И. Горшков,

М.А. Хорев, Т.В. Филатова // Авиационная промышленность. - №12. -1984. - С. 65-66.

120. Попов А.А., Хорев М.А., Илларионов А.Г. Влияние микролегирования на структуру и свойства сварных соединений из титановых сплавов. // Сборник трудов I международной конференции по титану стран СНГ: Ч. 2 - М., 1994. - с. 908-918.

121. Производственная инструкция ПИ 1.2.587-02. Термическая обработка полуфабрикатов и деталей из титановых сплавов. ФГУП «ВИАМ» ГНЦ РФ, 2002 г.

122. Русаков А.А. Рентгенография металлов. / А.А. Русаков. - М.: Атомиздат, 1977. - 479 с.

123. Методическая рекомендация. Качественный и количественный рентгеновский анализ фазового состава титановых сплавов. ВИЛС, МР 18-36/СМИ-75. - 1975. - 39 с.

124. Золоторевский В.С. Механические свойства материалов: Учебник для вузов. 2-е изд. / В.С. Золоторевский. - М.: Металлургия, 1983. - 352 с.

125. Джонсон Н. Статистика и планирование эксперимента в технике и науке. т.1. Методы обработки данных. / Н. Джонсон, Ф. Лион. - М.: Мир, 1980. - 512 с.