Obrabotka Metallov 2010 No. 2

ОБРАБОТКА МЕТАЛЛОВ № 2 (47) 2010 МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЕ 33 нем предела текучести и предела прочности, упрочненные методами пластической деформа- ции заготовки из нелегированного титана имеют ряд характерных недостатков. Один из них, име- ющий принципиальное значение, заключается в низком уровне показателей пластичности и удар- ной вязкости. Кроме того, для технологических процессов, обеспечивающих перевод титана в высокопрочное состояние, характерна доста- точно низкая производительность. Отмеченные особенности сдерживают широкое применение методов упрочнения титана на практике и ини- циируют работы по применению иных подходов к решению отмеченной проблемы. Цель данной работы заключалась в изучении возможности применения для упрочнения не- легированного титана технологии ротационной раскатки заготовок трубчатой формы. В качестве технологического оборудования использовали стан типа «Ляйфельд», функцию инструмента на котором выполняли три раскатных ролика диаметром 160 мм из закаленной и низкоотпу- щенной стали 9ХС. Для раскатки использовали трубы из титана ВТ1- 0. Внутренний диаметр заготовок состав- лял 50 мм, наружный 52 мм, длина 300 мм. Рас- катка труб выполнялась в холодном состоянии. Во избежание перегрева заготовки в процессе деформации обильно поливались охлаждающей жидкостью. Раскатка заготовок осуществлялась за один проход. Степень обжатия образцов ε со- ставляла 25, 53, 61, 64 %. а б Рис. 1. Поверхности образцов, разрушенных в процессе растяжения: а – исходные образцы; б – образцы, деформированные со степенью 64 % Структурные исследования материалов вы- полняли с применением металлографического микроскопа Carl Zeiss Axio Observer A1m. Для выявления структуры металла на металлографи- ческих шлифах использовали травитель следу- ющего химического состава: 10 мл 2 %-го водно- го раствора азотной кислоты и 10 мл 2 %-го во- дного раствора плавиковой кислоты. Для оценки микротвердости образцов в исходном и дефор- мированном состоянии использовали прибор типа Wolpert Group V2D138. Прочностные свой- ства материалов оценивали на измерительном комплексе Instron 3369 в условиях растяжения образцов. Использовали образцы в форме колец и узких лопаток, вырезанных из стенок труб в осевом направлении. Экспериментально установлено, что при об- жатии титановых труб на 25…65 % образования макротрещин не происходит. Это свидетельству- ет о том, что напряженное состояние, реализую- щееся в процессе холодной деформации матери- ала, является благоприятным, способствующим сохранению его сплошности. Поверхности разрушенных в процессе растя- жения образцов были исследованы на растровом электронном микроскопе. Анализ полученных фрактограмм свидетельствует о том, что все об- разцы, в том числе исходные и деформирован- ные с различными степенями, были разрушены с проявлением признаков вязкого излома (рис. 1).