Actual Problems in Machine Building 2015 No. 2

Actual Problems in Machine Building. 2015. N 2 Materials Science in Machine Building ____________________________________________________________________ 358 УДК 669.295:621.785 ВЛИЯНИЕ КОМБИНИРОВАННЫХ СХЕМ ДЕФОРМАЦИИ НА СТРУКТУРУ И МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ В.В. СТОЛЯРОВ, доктор техн. наук, профессор (ИМАШ РАН, г. Москва) Столяров В.В .- 101990, г. Москва, Малый Харитоньевский пер., 4, Институт машиноведения РАН, e-mail: vlstol@mail.ru Исследовано влияние комбинированных схем интенсивной пластической деформации с последующей прокаткой без тока и с током на деформируемость, эволюцию микроструктуры и механические свойства титановых сплавов. Показано, что применение комбинированных схем деформации позволяет создать ряд новых наноструктурных и ультрамелкозернистых состояний с высоким уровнем прочности и пластичности. Импульсный ток в процессе деформации стимулирует структурное измельчение, повышение прочности и деформируемости. Ключевые слова: интенсивная пластическая деформация, прокатка, микроструктура, прочность, пластичность Введение Наноструктурирование металлических материалов является одним из приоритетных направлений, позволяющих значительно влиять на их физико-механические свойства. Комбинация методов интенсивной пластической деформации «сверху-вниз» в сочетании с традиционными методами обработки давлением может служить физической основой для объемного структурного измельчения полуфабрикатов[1, 2]. Критическим моментом в такой последовательности является деформируемость материалов, т.е. величина достигнутой максимальной деформации без разрушения. В этой связи холодная прокатка ультрамелкозернистых (УМЗ) сплавов [3, 4], в том числе с током [5], рассматривается как финишная операция, способствующая дополнительному измельчению структуры, повышению прочности, пластичности, а также деформационной способности материалов. В работе исследуется влияние комбинации деформационных методов на структуру и механические свойства титановых сплавов. Методика и материалы В качестве материалов исследования выбраны титановые сплавы ВТ1-0, Grade-2, Grade-4 и сплав с памятью формы Ti 49.4 Ni 50.6 в крупнозернистом (КЗ) и ультрамелкозернистом (УМЗ) состояниях. КЗ состояние в технически чистом титане получено горячей прокаткой, а в сплаве с памятью формы – закалкой в воду с 800 °С. УМЗ и наноструктурное состояния получены комбинированной обработкой в две стадии. На первой стадии была выполнена интенсивная пластическая деформация методом равноканального углового прессования за 8 или 10 циклов (РКУП 8 и 10) [1] и теплой винтовой экструзии за 3 цикла (ВЭ 3, е = 3.45) для титана [2]. На следующей стадии были применены холодная плоская прокатка (ХП) [3, 6] и прокатка с током [5], в которых направление прокатки для титана совпадало с направлением экструзии.