к.т.н., с.н.с.
Cand. Sci. (Eng.), Senior Research
м.н.с.
Junior Researcher
к.т.н., с.н.с.
Cand. Sci. (Eng.), Senior Research
Исследована структура сплава Ti ‒ 43,7Al ‒ 3,4Nb ‒ 1,1Mo (ат. %), определены температуры фазовых превращений, их последовательность при нагреве и в ходе термической обработки, направленной на активацию ячеистой реакции. Последняя заключается в образовании новых крупнопластинчатых (λ2) в нанопластинчатых (λ1) колониях (λ2 >> λ1). Теоретически и экспериментально определены с помощью дифференциальной сканирующей калориметрии температура эвтектоидного (α2 → γ)-превращения (1137 °С (расчетная температура 1071 °С)) и температура растворения γ-фазы (1273 °С (расчетная температура1262 °С)) при нагреве, а также смоделирована зависимость долей фаз от температуры. Закалкой из двухфазной (α + β)-фазовой области получена метастабильная α2-зеренная структура с прослойками β-фазы. В результате последующего старения была получена гетерогенная структура, сформированная в ходе ячеистой реакции. После старения при температуре 800 °С продолжительностью 6 ч гетерогенная структура состояла из нанопластинчатых (α2 + γ)-колоний с межпластинчатым расстоянием 0,01 мкм и крупнопластинчатых (α2/β + γ)-колоний с межпластинчатым расстоянием 0,3 мкм и объемной долей 5 %. Увеличение температуры старения до 850 °С вело к росту межпластинчатого расстояния крупнопластинчатых колоний до 0,5 мкм и отсутствию изменений объемной доли 5 %. Полученные состояния были подвержены последующему отжигу при температуре 1050 °С, что привело к росту межпластинчатого расстояния нанопластинчатых колоний до 0,5 мкм и крупнопластинчатых колоний до 3,2 мкм, а также увеличению их доли до 23 об. % в случае старения при 800 °С. В результате отжига после старения при температуре 850 °С межпластинчатое расстояние в нанопластинчатых колониях составило 0,7 мкм, а в крупнопластинчатых 4,2 мкм, объемная доля которых достигла 22 %. В ходе отжига при 1050 °С наблюдалось активное протекание α → β превращение, приводящее к трансформации крупнопластинчатых (α2/β + γ)-колоний в (β + γ)-колонии, а нанопластинчатые (α2 + γ)-колонии в (α2/β + γ)-колонии.
The structure of the Ti ‒ 43.7Al ‒ 3.4Nb ‒ 1.1Mo alloy (at. %) was studied, the temperatures of the phase transformations and their sequence during heating and heat treatment aimed at activating the cellular reaction were determined. The latter consists in the formation of new large-plate (λ2) in nanoplatellar (λ1) colonies (λ2 >> λ1). The temperature of the eutectoid (α2 → γ) transformation (1137 °C (calculated temperature 1071 °C)) and the temperature of the dissolution of the γ-phase (1273 °C (calculated temperature 1262 °C)) were theoretically and experimentally determined using differential scanning calorimetry during heating, and the dependence of phase fractions on temperature is modeled. A metastable α2-grain structure with β-phase interlayers was obtained by quenching from the two-phase (α + β)-phase region. As a result of subsequent aging, a heterogeneous structure formed during the cellular reaction was obtained. After aging at a temperature of 800 °C for a duration of 6 hours, the heterogeneous structure consisted of nanoplatellar (α2 + γ) colonies with an interplate distance of 0.01 microns and large-plate (α2/β + γ) colonies with an interplate distance of 0.3 microns and a volume fraction of 5 %. An increase in the aging temperature to 850 ° C led to an increase in the interplate distance of large-plate colonies to 0.5 microns and the absence of changes in the volume fraction of 5 %. The obtained states were subjected to subsequent annealing at a temperature of 1050 ° C, which led to an increase in the interplate spacing of nanoplatellar colonies to 0.5 microns and large-plate colonies to 3.2 microns, as well as an increase in their proportion to 23 vol. % in case of aging at 800 °C. As a result of annealing after aging at a temperature of 850 ° C, the interplate distance in nanoplatellar colonies was 0.7 microns, and in large-plate colonies 4.2 microns, the volume fraction of which reached 22 %. During annealing at 1050 °C, an active α → β transformation was observed, leading to the transformation of large-plate (α2/β + γ) colonies into (β + γ) colonies, and nanoplate (α2 + γ) colonies into (α2/β + γ) colonies.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.