Tăng cường độ bền và khả năng chống ăn mòn của hợp kim titan PT-7M bằng cách sử dụng quy trình rèn xoay

Pleiades Publishing Ltd - Tập 2021 - Trang 600-610 - 2021
V. N. Chuvil’deev1, V. I. Kopylov1,2, A. V. Nokhrin1, A. M. Bakhmet’ev3, P. V. Tryaev3, N. Yu. Tabachkova4, M. K. Chegurov1, N. A. Kozlova1, A. S. Mikhailov3, A. V. Ershova3, M. Yu. Gryaznov1, Ya. S. Shadrina1, K. V. Likhnitskii1, S. P. Stepanov1, M. M. Myshlyaev5
1Lobachevskii National Research State University of Nizhny Novgorod, Nizhny Novgorod, Russia
2Physicotechnical Institute, Belarussian Academy of Sciences, Minsk, Belarus
3AO Afrikantov Experimental Design Office of Mechanical Engineering, Nizhny Novgorod, Russia
4National Research University of Science and Technology MISiS, Moscow, Russia
5Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Russian Academy of Sciences, Moscow, Russia

Tóm tắt

Nghiên cứu về tác động của biến dạng dẻo nghiêm trọng thông qua phương pháp rèn xoay đối với các tính chất cơ học và khả năng chống ăn mòn của hợp kim titan giả α PT-7M. Đặc điểm ăn mòn của hợp kim hạt mịn dưới điều kiện ăn mòn muối nóng (HSC) được phát hiện có sự thay đổi: ăn mòn đục lỗ tại thời điểm bắt đầu quá trình tái tinh thể chuyển thành ăn mòn giữa các tinh thể. Khả năng chống ăn mòn HSC của hợp kim titan PT-7M hạt mịn cho thấy phụ thuộc vào trạng thái cấu trúc – pha của biên grain, mà sự di chuyển mạnh mẽ của nó với sự phát triển của quá trình tái tinh thể dẫn đến việc “quét sạch” các nguyên tố hợp kim nguy hiểm chết người trong ăn mòn (nhôm, zircon) khỏi mạng tinh thể của hợp kim titan.

Từ khóa

#rèn xoay #hợp kim titan PT-7M #khả năng chống ăn mòn #biến dạng dẻo #ăn mòn muối nóng #tái tinh thể

Tài liệu tham khảo

I. V. Gorynin, S. S. Ushkov, A. N. Khatuntsev, and N. I. Loshakova, Titanium Alloys for Marine Engineering (Politekhnika, St. Petersburg, 2007). A. S. Gornakova, V. V. Straumal, and S. I. Prokofiev, “Coarsening of (αTi) + (βTi) microstructure in the Ti–Al–V alloy at constant temperature,” Advanc. Eng. Mater. Paper code 1800510 (2018). S. V. Zherebtsov, E. A. Kudryavtsev, G. A. Salishchev, B. B. Straumal, and S. L. Sematin,” Microstructure evolution and mechanical behavior of ultrafine Ti–6Al–4V during low-temperature superplastic deformation,” Acta Mater. 121, 152–163 (2016). V. I. Betekhtin, Yu. R. Kolobov, V. Sclenichka, A. G. Kadomtsev, M. V. Narykova, J. Dvorak, E. V. Golosov, B. K. Kardashev, and I. N. Kuz’menko, “Effect of a defect structure on the static and long-term strength insubmicrocrystalline VT1-0 titanium fabricated by plastic deformation during screw and lengthwise rolling,” Tech. Phys. 60 (1), 66—71 (2015). S. V. Zherebtsov, “Efficiency of the strengthening of titanium and titanium alloys of various classes by the formation of an ultrafine-grained structure via severe plastic deformation,” Russ. Met. (Metally) No. 11, 969–974 (2012). S. V. Rogozhkin, A. A. Nikitin, N. N. Orlov, T. V. Kulevoi, P. A. Fedin, O. A. Korchuganova, M. A. Kozodaev, A. L. Vasil’ev, A. S. Orekhov, N. N. Kolobylina, V. P. Leonov, and I. A. Schastlivaya, “Microstructure of Ti–5Al–4V–2Zr titanium alloy in the initial state and after irradiation by titanium ions,” Perspect. Mater., No. 12, 5–15 (2016). V. I. Betekhtin, O. R. Kolobov, M. V. Narykova, B. K. Kardashev, E. V. Golosov, and A. G. Kadomtsev, “Mechanical properties, density, and defect structure of VT1-0 titanium after intense plastic deformation due to screw and longitudinal rolling,” Tech. Phys. 56 (11) 1599–1604 (2011). V. P. Leonov, E. V. Chudakov, and Yu. Yu. Malinkina, “Effect of ruthenium microadditions on the structure, corrosion–mechanical strength and the fractography of fracture of pseudo-α-titanium alloys,” Materialovedenie, No. 1, 3—11 (2017). G. A. Salishchev, R. M. Galeev, S. P. Malysheva, S. V. Zherebtsov, S. Yu. Mironov, O. P. Valiakhmetov, and E. F. Ivasenko, “Formation of subnicrocrystalline structure in titanium and titanium alloys and their mechanical properties,” Materialoved. Term. Obrab. Met., No. 2 (608), 19–26 (2006). I. V. Ratochka, O. N. Lykova, and E. V. Naidenkin, “Influence of low-temperature annealing time on the evolution of the structure and mechanical properties of a titanium Ti–Al–V alloy in the submicrocrystalline state,” Phys. Met. Metallograph. 116 (3), 302–308 (2015). D. Sinigaglia, G. Taccani, and B. Vicentini, “Hot-salt-stress-corrosion cracking of titanium alloys,” Corros. Sci. 18, 781–796 (1998). Thierry Chevrot, “Pressure effects on the hot-salt stress-corrosion cracking of titanium alloys,” PhD Thesis, Cranfield University, 1994. V. V. Zakharova, “Influence of air oxygen and the salt precipitate thickness on the corrosion cracking of titanium alloys at high temperatures in contact with NaCl,” Trudy VIAM, No. 10, 12 (2014). V. V. Zakharova, “Influence of the chemical composition, heat treatment, and structure on the resistance of titanium alloys to cracking due to hot salt corrosion,” Trudy VIAM, No. 9(45), 11 (2016). V. N. Chuvil’deev, V. I. Kopylov, A. V. Nokhrin, A. M. Bakhmet’ev, N. G. Sandler, P. V. Tryaev, N. A. Kozlova, N. Yu. Tabachkova, A. S. Mikhailov, M. K. Chegurov, and E. S. Smirnova, “Effect of the local chemical composition of grain boundaries on the corrosion resistance of a titanium alloy,” Tech. Phys. Let. 43 (1), 5—8 (2017). V. N. Chuvil’deev, V. I. Kopylov, A. V. Nokhrin, A. M. Bakhmet’ev, N. G. Sandler, N. A. Kozlova, P. V. Tryaev, N. Yu. Tabachkova, A. S. Mikhailov, A. V. Ershova, M. Yu. Gryaznov, M. K. Chegurov, A. N. Sysoev, and E. S. Smirnova, “Simultaneous increase in the strength, plasticity, and corrosion resistance of an ultrafine-grained Ti–4Al–2V pseudo-α-titanium alloy,” Tech. Phys. Let. 43 (5), 466–469 (2017). V. N. Chuvil’deev, V. I. Kopylov, A. V. Nokhrin, P. V. Tryaev, N. A. Kozlova, N. Yu. Tabachkova, Yu. G. Lopatin, A. V. Ershova, A. S. Mikhailov, M. Yu. Gryaznov, and M. K. Chegurov, “Study of mechanical properties and corrosive resistance of an ultrafine-grained α-titanium alloy Ti–5Al–2V,” J. Alloys Comp. 723, 354–367 (2017). V. M. Segal, I. J. Beyerlein, C. N. Tome, V. N. Chuvil’deev, and V. I. Kopylov, Fundamentals and Engineering of Severe Plastic Deformation (Nova Sci. Publ., New York, 2010). ISNB 978-1-61668-190-6. V. Segal, “Review: modes and processes of severe plastic deformation,” Materials 11 (7), 1175 (2018). O. K. Dedyulina, G. A. Salishchev, and A. S. Pertsev,” Materialoved. Term. Obrab. Met., No. 3 (729), 7–12 (2016). V. N. Serebryanyi, I. A. Malyshev, D. N. Tsaikler, N. S. Martynenko, M. M. Morozov, and S. V. Dobatkin, ”Texture and deformation mechanisms in MA2-1pch magnesium alloy during rotary forging,” Zav. Labor. 84 (8), 25–31 (2018). S. V. Zherebtsov, M. A. Boeva, G. A. Salishchev, E. A. Kudryavtsev, A. S. Pertsev, V. V. Latysh, I. V. Kandarov, “Effect of warm rotary forging on the structure and properties of VT6 titanium alloy,” Vestn. Ufa State Aviats. Eng. Univer. 16 (7 (52)), 30–34 (2012). G. K. Williamson and W. M. Hall, “X-ray line broadening from field aluminium and wolfram,” Acta Metal. 1 (1), 22–31 (1953). E. A. Borisova, G. A. Bochvar, M. Ya. Brun, et al., Metallography of Titanium Alloys. Ed. by N. F. Antoshkin (Metallurgiya, Moscow, 1980). A. Ferrows, Fractography and Atlas of Fractographs in Metals Handbook (Metals Park, Ohio, 1974), Vol. 9. I. E. Dolzhenkov and I. I. Dolzhenkov, Spheroidization of Carbides in Steel (Metallurgiya, Moscow, 1984). V. N. Chuvil’deev, A. V. Nokhrin, M. M. Myshlyaev, V. I. Kopylov, Yu. G. Lopatin, N. V. Melekhin, A. V. Piskunov, A. A. Bobrov, and O. E. Pirozhnikova, “Effect of recovery and recrystallization on the Hall–Petch relation parameters in submicrocrystalline metals: I. Experimental studies,” Russ. Met. (Metally) No. 1, 71–89 (2018). V. N. Chuvil’deev, A. V. Nokhrin, M. M. Myshlyaev, V. I. Kopylov, Yu. G. Lopatin, N. V. Melekhin, A. V. Piskunov, A. A. Bobrov, and O. E. Pirozhnikova, “Effect of recovery and recrystallization on the Hall–Petch relation parameters in submicrocrystalline metals: II. Model for calculating the Hall–Petch relation parameters,” Russ. Met. (Metally) No. 5, 487–499 (2018). B. B. Cheulin, S. S. Ushkov, I. N. Razuvaeva, and V. N. Goldfain, Titanium Alloys in Mechanical Engineering (Mashinostroenie, Leningrad, 1977). N. D. Tomashov and G. P. Chernova, Theory of Corrosion and Corrosion-Resistant Structural Alloys (Metallurgiya, Moscow, 1986). F. N. Tavadze and S. N. Mandzhgaladze, Corrosion Resistance of Titanium Alloys (Metallurgiya, Moscow, 1969). N. D. Tomashov and R. M. Al’tovskii, Corrosion and Titanium Protection (Mashgiz, Moscow, 1963). N. D. Tomashov, Titanium and Corrosion-Resistant Titanium-Based Alloys (Metallurgiya, Moscow, 1985). N. A. Amirkhanova, R. Z. Valiev, E. Yu. Chernyaeva, E. B. Yakushina, and I. P. Semenova, “Corrosion behavior of titanium materials with an ultrafine-grained structure,” Russ. Met. (Metally), No. 5, 456–460 (2010). V. V. Gerasimov, Prediction of Metal Corrosion (Metallurgiya, Moscow, 1989). ISBN 5-229-00513-0.