Наведено результати експериментальних досліджень малоциклової втоми титанового сплаву ВТ9 у випадку непропорційного навантаження. Випробування на малоциклову втому в процесі розтягнення-кручення проведено на тонкостінних трубчатих зразках у разі пропорційного і непропорційного циклічного деформування за умов кімнатної температури.

Запропоновано підхід до аналізу довговічності титанових сплавів, у якому додатково до відомого, що враховує статистичні закономірності опору втомі, використовують характеристичні параметри неоднорідності фізико-механічних властивостей металу.

Розглянуто результати дослідження малоциклової втоми титанового сплаву ПТ3В (основа - Ti, 4,5 % Al, 2,1 % V) за температур 293, 77 та 4,2 К з урахуванням впливу на довговічність величини попередньої пластичної деформації (0,05; 1,0; 3,0 %), що реалізується в матеріалі за вказаних температур. Для зменшення трудомісткості та вартості випробувань під час їх планування й обробки результатів використано методи математичного планування експерименту і факторного аналізу. Встановлено: найсуттєвіше довговічність досліджуваного сплаву знижується за температури випробувань 4,2 К для деформації 3,0 %, що реалізується в рідкому гелії.

Наведено результати дослідження впливу жорсткості системи навантажування на параметри низькотемпературної переривчастої течії та механічні характеристики сталей 03Х20Н16АГ6, 12Х18Н10Т і титанового сплаву 3М за температури 4,2 К на різних стадіях розвитку процесу нестабільності пластичної деформації. Розглянуто критерії руйнування за механізмом адіабатичного зсуву. Проаналізовано складові жорсткості випробувальної машини з електрогідравлічним приводом. Показано необхідність регламентування стандартних механічних випробувань матеріалів за параметром жорсткості.

Досліджено дислокаційну структуру псевдо-alpha-сплаву системи Ti - Al - Zr - Sn - Mo - Nb - Si, який випробували на втому та циклічну тріщиностійкість за ідентичних умов симетричного розтягу - стиску з частотами 100, 500, 3000 і 10000 Гц. Показано, що еволюція структури сплаву в період накопичення втомних пошкоджень спостерігається в обмеженій кількості мікрооб'ємів в області локальних концентраторів напружень на тлі значно більшої кількості зон структурних змін, що виникають, але не розвиваються, і практично незмінного стану решти матеріалу. На стадії розвитку магістральної тріщини структура зони пластичної деформації в її вістрі являє собою подальший логічний розвиток структури, сформованої на стадії накопичення втомних пошкоджень. Однак значно вищий, ніж в основному об'ємі матеріалу, рівень напружень призводить до формування додаткових структурних елементів і послаблення ролі локальних концентраторів напружень. Вказані закономірності є справедливими для всього досліджуваного діапазону частот циклічного навантаження. Зміна швидкості циклічного навантаження в незначній мірі зменшує розміри мікрообластей максимальних структурних змін у період накопичення втомних пошкоджень і розмір елементів комірчастої структури на стадії розвитку магістральної тріщини.

Досліджено вплив водню на циклічну витривалість циліндричних зразків із титанового сплаву ВТ6Ч за різних параметрів циклічного навантаження та різних коефіцієнтів асиметрії циклу та концентрації напружень і частот. Зразки вирізано під різним кутом до напрямку вальцювання з плит із пластинчастою структурою. У всіх випадках, коли водень був у твердому розчині, у вихідному стані границя обмеженої корозійної витривалості підвищувалася, що пояснюється, мабуть, розчинним зміцненням і виділенням дисперсних гідридів. За концентрацій водню >= 0,03 % (за масою) з пересиченого твердого розчину під дією циклічного навантаження виділяються гідриди, які відіграють роль концентраторів напружень і призводять до падіння циклічної витривалості.

Ключ. слова: циклическое нагружение, частота, усталостная трещина, зона разрушения, дислокационная структура, микромеханизмы разрушения
Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.622.3-16

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) титану та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.622.3

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) титану та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.622.3 + К66-13

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) титану та його сплавів

Корозія металів. Захист металів від корозії

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На підставі статистичного аналізу фізико-механічних характеристик поверхневого шару зразків титанового сплаву ВТ14, одержаних за допомогою акустичного методу, виявлено особливості кінетичних залежностей емпіричного параметра, пов'язаного зі структурною неоднорідністю металу. Це дозволяє визначати характерні моменти процесу утомного пошкоджування.

Ключ. слова: усталость, предел выносливости, порошковая металлургия, микроструктура, структурный параметр, титановые сплавы
Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.622.3 + К390.1-144

Рубрики:

Утомна (циклічна) міцність (утома, витривалість) титану та його сплавів

Виробництво металевих порошків

Шифр НБУВ: Ж61773 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На підставі утомних випробувань зварних зразків з дослідного титанового сплаву Т110 показано, що найвитриваліші під циклічним навантаженням є з'єднання, виконані електронно-променевим зварюванням. Вони мають малу зону термічного впливу та менші, ніж після аргоно-дугового зварювання, розміри зерна.

Зроблено спробу пояснити крихкий розвиток коротких втомних тріщин у зразках титанового сплаву ВТ3-1, випробовуваних у режимі одночасного згину і закруту. Передбачено можливий вплив на руйнування водню, що абсорбується з атмосфери і проникає до вершини мікротріщин у приповерховому шарі зразка. Більший вміст водню біля берегів тріщин, поблизу поверхні зразка, у порівнянні з його осердям, підтверджує припущення, що він спричинив крихкий ріст коротких втомних тріщин.

Встановлено, що основним елементом втомного руйнування за високотемпературного навантаження титанового сплаву ПТ-5В є фасетки відриву, тоді як руйнування вздовж структурних складників, характерне для кімнатної температури, проявляється значно менше, але різного типу межі залишаються осередками вторинного розтріскування. Особливістю руйнування у корозійному середовищі є багатоосередковість руйнування у порівнянні з випробуваннями на повітрі. Корозійне середовище найістотніше впливає на характеристики руйнування корозійнотривкого матеріалу, яким є сплав ПТ 5В, на стадіях зародження субмікротріщин та наступного їх поєднання в магістральну тріщину і, значно менше, на стадії нестабільного зростання. Ступінь локалізування осередків руйнування та характер подальшого руйнування зварних з'єднань визначаються ступенем хімічної та структурної неоднорідності зони термічного впливу та біляшовної зони.

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.622.3

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Экспериментально исследовано влияние электрического поля на усталостные характеристики титанового сплава марки ВТЗ-1. Предложено объяснение эффекта улучшения усталостных характеристик в результате электрического заряда поверхности. Релаксация дефектной структуры, развивающейся при усталости, возможна за счет энергии поверхностных микротоков, возникающих при циклическом нагружении.

Представлены результаты экспериментальных исследований статической и циклической прочности титанового сплава ВТ20 с вакуум-плазменным покрытием TiN. Установлено, что такое покрытие повышает характеристики статической прочности и снижает характеристики пластичности. В условиях малоциклового нагружения нанесение покрытия приводит к росту характеристик циклической прочности при квазистатическом разрушении и к их снижению при усталостном разрушении.

Проанализировано влияние износостойких газотермических плазменных, ионно-плазменных нитридных покрытий, диффузионной электрохимической обработки и вакуумного азотирования на сопротивление усталости образцов, изготовленных из титанового сплава ВТ22. Результаты экспериментов свидетельствуют, что износостойкие твердые покрытия снижают границу выносливости, а обдув песком повышает сопротивление усталости сплава. Плазменные покрытия, в отличие от диффузионных, растрескиваются и скалываются с поверхности титанового сплава, что свидетельствует о неудовлетворительной адгезии и высокой их жесткости. Результаты актуальны для авиационной промышленности, где широко используется сплав ВТ22.

Наведено результати експериментальних досліджень малоциклової втоми титанового сплаву ВТ1-0 за умови пропорційного та непропорційного двовісного навантаження. Випробування проведено на тонкостінних трубчастих зразках за умов жорсткого режиму навантаження за кімнатної температури. Побудовано регресійну модель оцінки довговічності титанового сплаву ВТ1-0 у процесі пропорційного та непропорційного навантаження. Встановлено, що довговічність зразків із сплаву ВТ1-0 у разі переходу від розтягування-стискання до навантаження "по колу" в полі деформацій типу Мізеса зменшувалась у 1,7 рази за однакових значень амплітуди еквівалентної деформації. Додаткове зміцнення матеріалу не спостережено.

Із метою розробки адекватних моделей для розрахунку довговічності проаналізовано наведені в літературних джерелах експериментальні дані щодо малоциклової втоми сталі 304 та титанового сплаву ВТ9 під час деформування за складними історіями навантаження, що являють собою у просторі повних деформацій послідовність блоків різних за формою циклів. За базові використано 4 моделі накопичування пошкоджень та деформаційний критерій малоциклової втоми. Виконано порівняльний аналіз моделей прогнозування довговічності. Показано, що застосування удосконаленого нелінійного правила накопичування пошкоджень дозволяє покращити результати прогнозування довговічності, причому у більшій мірі для програм, що включають непропорційні цикли.