во «вторичной», что
было подтверждено экспериментально методами рентгеноструктурного и
электронно-микроскопического анализов [12]. Образование а2-фазы
только в ограниченных микрообъемах и отсутствие выравнивающей диффузии А1
между первичной и «вторичной» а-фазой обеспечивают стабильное структурное
состояние сплава при длительном термическом воздействии при температурах
до 650 °С. Удовлетворительные пластические свойства, повышенное
сопротивление усталости, ползучести, зарождению и распространению
трещины в такой структуре должна обеспечивать мелкодисперсная «вторичная»
ос-фаза с пониженным, по сравнению со средним в сплаве, содержанием
алюминия. Частицы первичной а-фазы, обогащенные алюминием, в которых
происходит упорядочение, повышают жаропрочность сплава.
Выбор концентрации водорода и
температуры при наводороживаю-щем отжиге обусловлен необходимостью
получения количества (3-фазы, достаточного для образования значительной
объемной доли вторичной а-фазы в ходе р-нх-превращения при дегазации.
Температуру вакуумного отжига выбирали, исходя из необходимости
формирования нужной структуры и удаления водорода до безопасных
концентраций за минимально возможное время. Следует отметить, что в
структуре сплава, подвергнутого ТВО, после дополнительной ЗОО-ч выдержки
при 600 °С повышается степень упорядочения первичной а-фазы (рис. 3.6,
б), в то время
как морфология и размеры частиц первичной и «вторичной» а-фазы и их
химический состав практически не изменяются. Таким образом, в
результате ТВО была сформирована термически устойчивая структура, в
которой процессы упорядочения при длительном термическом воздействии
протекают только в локальных микрообъемах первичной а-фазы. Для
определения влияния ТВО на механические свойства и термическую
стабильность сплава были проведены испытания на растяжение и ударную
вязкость при нормальной температуре. Результаты испытаний приведены в
табл. 3.6.
По результатам испытаний можно
сделать вывод о том, что разработанный режим ТВО обеспечивает
термическую стабильность и высокий Уровень механических свойств сплава.
Предел прочности после ТВО повышается на 100 МПа по сравнению с отожженным
состоянием, а относительное удлинение при растяжении и ударная вязкость
после ТВО и ЮО-ч изотермической выдержки при 650 °С сохраняются на
удовлетворительном уровне.
Исследованы трещиностойкость и
закономерности распространения усталостной трещины в сплаве
Ti-9Al-lMo-3Zr-4Sn [% (масс.)] с раз-