і підвищеною пластичністю, близької до b-фазі.
Так як обидві ці фази нероздільні, то в загальному випадку титановий мартенсит позначають a Вў (a Вў Вў). Він утворюється при загартуванню сплавів з концентрацією легуючих елементів до точки З 1 , тому що в цих сплавах при загартуванні мартенситне перетворення протікає повністю.
У сплавах з концентрацією легуючих елементів від З 1 до З кр при загартування мартенситне перетворення починається на лінії М н , але не протікає повністю. У результаті утворюється титановий мартенсит a Вў (a Вў Вў) і фіксується нестабільна b-фаза - b н . Співвідношення між a Вў (a Вў Вў) і b н залежить від легуючих елементів і ступеня легування сплавів. Так, в сплаві ВТ3-1 (5,5% Al, 2% Мо, 2% Сr, 1% Fe) після гартування утворюється близько 60% a Вў (a Вў Вў) - і близько 40% b н -фази. У сплаві ВТ22 (5% Аl, 5% Мо, 5% V, 1% Fе, 1% Сr) після гартування утворюється всього до 10% a Вў (a Вў Вў)-фази, інша частина структури являє собою фазу b н .
У сплавах з концентрацією легуючих елементів від З кр до З b у результаті загартування фіксується нестабільна b-фаза - b н . p> Однорідний b-твердий розчин характеризується звичайно хорошою пластичністю і невисокою твердістю. Сплави з концентрацією легуючих елементів дещо більше З кр після гарту мають високі твердість і крихкість. Це пов'язано з появою в структурі загартованого сплаву w-фази з гексагональної кристалічною решіткою. Процес цей небажаний, w-фаза усувається в процесі подальшого старіння шляхом перегріву сплаву в кінці старіння на 100 ... 150 В° С протягом 30 ... 60 хв. p> Перетворення в загартованих сплавах при старінні
При старінні відбуваються фазові перетворення дифузійного характеру, пов'язані з перетворенням гартівних фаз a Вў (a Вў Вў), b н і w. Кінцевий продукт перетворення - стабільна (a + b)-структура. Можливо також утворення інтерметалідних сполук.
Перетворення в a Вў (a Вў Вў)-фазі. Розпад мартенситной фази інтенсивно протікає при температурі вище 350 ... 400 В° С і проходить у кілька стадій. Спочатку утворюється і виділяється збіднена рівноважна a-фаза. Що залишається a Вў (a Вў Вў)-фаза збагачується легуючими елементами, стає термодинамічно нестійкою і перетворюється в мілкодисперсну b-фазу. Схематично цей процес може бути зображений так:
a Вў (a Вў Вў) В® a + a Вў (a Вў Вў) обогащ В® a + b нерівноважні В® a + b дрібнодисперсних (М.Д).
В
Перетворення в метастабільних b н - і w-фазах. Перетворення в нестабільною b н -фазі може починатися вже при 100 ... 200 В° С, але більш інтенсивно протікає при температурах вище 250 ... 300 В° С. У сплавах, в яких w-фаза утворюється при загартуванню , її кількість може збільшуватися при старінні. У цьому випадку схема процесів старіння виглядає так:
b н В® b + w + a мелкодіснерсн (М.Д).
В
При температурах старіння понад 450 ... 550 В° С w-фази при старінні НЕ утворюється, а при декілька великих температурах w-фаза перетворюється на a-фазу:
b н В® b + a дрібнодисперсних (М.Д) ;
b н + w В® b + a дрібнодисперсних (М.Д) .
Таким чином, сплави з концентрацією легуючих елементів від З 1 до С кр зазнають перетворення при старінні за схемою
a Вў (a Вў Вў) + b н В® a + b М.Д + b + a М.Д .
У всіх випадках виділення другої фази в дрібнодисперсному вигляді сприяє додатковому досить ефективному зміцнення при старінні.
Досі всі перетворення в сплавах титану при загартування розглядалися за умови нагріву їх до b-області (вище лінії 882 В° С - С b ). Однак експериментально встановлено, що при цьому можливе утворення в сплавах крупноігольчатой ​​структури, що призводить до окрихчування сплавів. Для запобігання цього явища режими нагріву під загартування вибираються.
При нагріванні титанових сплавів вище 600 В° С у звичайній атмосфері їх поверхневий шар схильний газонасичених і охрупчіванію. Тому нагрівання і загартування найкраще проводити у вакуумі. Якщо ж це ускладнено, то бажано захищати поверхні від газонасичення. Якщо ж газонасичення таки відбувається, то газонасичених шар на деталях видаляють травленням в плавиковою кислоті. Для цього треба передбачати спеціальні припуски на травлення. p> Завдання та методичні рекомендації
1. Вивчити вплив легування на структуру, властивості і можливість зміцнення титанових сплавів шляхом термообробки. Заповнити вступну частину журналу-звіту по запропонованій формі.
2. Розібратися в фазових перетвореннях, що протікають в термічно упрочняемих титан...
