Preview

ВЛИЯНИЕ НИКЕЛЯ НА СВОЙСТВА НАПЛАВЛЕННЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ ТИТАН – АЛЮМИНИЙ

https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-1-37-42

Полный текст:

Аннотация

Разработка и освоение новых конструкционных материалов на основе титана, сочетающих в себе высокие показатели жаростойкости, низкой плотности, является весьма актуальной задачей современного материаловедения. Существующие материалы на основе интерметаллидных сплавов системы Ti-Al имеют низкую пластичность при комнатных температурах, что затрудняет их практическое применение. Одним из путей повышения пластичности алюминидов титана является легирование интерметаллидного сплава. Применение компонентов, растворимых в алюминидах титана, которые находятся в непосредственной близости с алюминием и титаном в периодической таблице Д.И. Менделеева, позволит повысить пластичность интерметаллидного сплава на основе Ti-Al.

В статье представлены результаты исследования процессов аргонодуговой наплавки сплавов системы Ti-Al, легированных никелем с применением алюминиевой и никелевой присадочных проволок. Установлена зависимость между режимами наплавки и химическим составом наплавленного металла, а также определено влияние никеля на твердость, износостойкость, жаростойкость и трещиноустойчивость наплавленных сплавов системы Ti-Al.

Проведенные исследования показали, что легирование никелем в количестве 4,5–11,7 % (по массе) при содержании алюминия 10,4–34 % (по массе) повышает твердость и износостойкость наплавленного металла. Легирование никелем в указанных пределах при содержании алюминия до 33 % не повышает жаростойкость наплавленных сплавов в сравнении с нелегированным интерметаллидным сплавом на основе Ti-Al. При легировании никелем наплавленных сплавов с содержанием алюминия более 33 % жаростойкость наплавленного металла повышается.

Легирование никелем увеличивает вероятность образования трещин в наплавленных сплавах системы Ti-Al, что связано с образованием в структуре металла включений хрупкой фазы Ti2Ni.

Об авторах

А. И. Ковтунов
Тольяттинский государственный университет
Россия


А. Г. Бочкарев
Тольяттинский государственный университет
Россия


Д. И. Плахотный
Тольяттинский государственный университет
Россия


А. А. Гущин
ООО «Средневолжский сертификационно-диагностический центр "Дельта"»
Россия


Список литературы

1. Хорев А.И. Фундаментальные и прикладные работы по конструкционным титановым сплавам и перспективные направления их развития // Труды ВИАМ. 2013. № 2. С. 4–19.

2. Ильин А.А., Колачев Б.А., Полькин И.С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. М.: ВИЛСМАТИ, 2009. 520 с.

3. Анпилов В.В. Перспективы развития алюминиевых, магниевых и титановых сплавов для изделий авиационно-космической техники // Авиационные материалы и технологии. 2017. № S. С. 186–194.

4. Ковтунов А.И., Бочкарев А.Г., Плахотный Д.И., Гущин А.А. Влияние циркония на процессы формирования и свойства наплавленных сплавов системы Ti-Al // Сварка и диагностика. 2018. № 5. С. 47–50.

5. Колачев Б.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: МИСИС, 2005. 432 с.

6. Казанцева Н.В. Материалы для высокоскоростных транспортных систем. Екатеринбург: УрГУПС, 2016. 163 с.

7. Дзунович Д.А., Алексеев Е.Б., Панин П.В., Лукина Е.А., Новак А.В. Структура и свойства листовых полуфабрикатов из деформируемых титановых сплавов разных классов // Авиационные материалы и технологии. 2018. № 2. С. 17–25.

8. Горлов Д.С., Александров Д.А., Заклякова О.В., Азаровский Е.Н. Исследование возможности защиты интерметаллидного титанового сплавов от фреттинг-износа путем нанесения ионно-плазменного покрытия // Труды ВИАМ. 2018. № 4. С. 51–58.

9. Деменок А.О., Ганеев А.А., Деменок О.Б., Кулаков Б.А. Выбор легирующих элементов для сплавов на основе алюминида титана // Вестник Южно- Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2013. № 1. С. 95–102.

10. Клопотов В.Д., Потекаев А.И., Клопотов А.А., Кулагина В.В., Кнестяпин Е.А., Маркова Т.Н., Морозов М.М. Тройные диаграммы на основе алюминида титана, анализ и построение // Известия Томского политехнического университета. 2013. Т. 323. № 2. С. 96–100.

11. Муратов В.С., Морозова Е.А. Формирование структуры и свойств титана при лазерном легировании никелем и марганцем // Металловедение и термическая обработка металлов. 2018. № 9. С. 36–40.

12. Ковтунов А.И., Плахотный Д.И., Гущин А.А., Плахотная С.Е., Бочкарев А.Г. Влияние режимов наплавки на структуру и свойства покрытий системы титан-алюминий // Сварка и диагностика. 2016. № 2. С. 43–45.

13. Хорев А.И. Теоретические и практические основы повышения конструкционной прочности современных титановых сплавов // Технология легких сплавов. 2007. № 2. С. 144–153.

14. Хорев А.И. Теория легирования и термической обработки конструкционных (α+β)-титановых сплавов высокой и сверхвысокой прочности // Вестник машиностроения. 2010. № 7. С. 32–39.

15. Хорев А.И. Теория легирования и термической обработки конструкционных β-сплавов высокой прочности // Вестник машиностроения. 2010. № 8. С. 43–50.

16. Демаков С.Л., Водолазский Ф.В. Исследование влияния температуры закалки на структуру и свойства сплавов Ti-19,6Al-12,4Nb-1,5V-0,97Zr-0,6Mo // Металловедение и термическая обработка металлов. 2018. № 5. С. 35–41.

17. Ковтунов А.И. Аргонодуговая наплавка сплавами на основе системы железо-алюминий. Тольятти: ТГУ, 2014. 140 с.

18. Ковтунов А.И., Бочкарев А.Г., Плахотный Д.И. Исследование процессов формирования наплавленных сплавов системы Fe-Al легированных Si // Сварочное производство. 2017. № 12. С. 3–7.

19. Schuster J. C. Critical data evaluation of the aluminiumnickel- titanium system // Intermetallics. 2006. Vol 14. № 10. P. 1304–1311.

20. Schuster J. C., Zhu P., Shuhong L., Franz W., Yong D. On the constitution of the ternary system Al-Ni-Ti // Intermetallics. 2005. Vol 15. № 9. P. 1257–1267.


Для цитирования:


Ковтунов А.И., Бочкарев А.Г., Плахотный Д.И., Гущин А.А. ВЛИЯНИЕ НИКЕЛЯ НА СВОЙСТВА НАПЛАВЛЕННЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ ТИТАН – АЛЮМИНИЙ. Вектор науки Тольяттинского государственного университета. 2019;(1):37-42. https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-1-37-42

For citation:


Kovtunov A.I., Bochkarev A.G., Plakhotny D.I., Gushchin A.A. THE INFLUENCE OF NICKEL ON THE PROPERTIES OF THE DEPOSITED ALLOYS OF TITANIUM-ALUMINUM SYSTEM. Science Vector of Togliatti State University. 2019;(1):37-42. (In Russ.) https://doi.org/10.18323/2073-5073-2019-1-37-42

Просмотров: 10


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2073-5073 (Print)
ISSN 2712-8458 (Online)