Представлены результаты исследований опытных титановых сплавов системы Ti - Si - X, интерес к которым обусловлен перспективностью их применения в авиационной промышленности и ракетостроении. Слитки опытных титановых сплавов изготовляли способом электронно-лучевой тигельной плавки с электромагнитным перемешиванием, который позволяет получать гомогенный расплав, а после охлаждения - однородные по химическому составу слитки. С помощью методов световой металлографии, РЭМ, Оже-спектроскопии изучены структура и свойства деформированных титановых сплавов системы Ti - Si - X с дисперсионным упрочнением. Установлено, что наличие мелкодисперсных упрочняющих частиц наноразмеров, имеющих неоднородный химический состав по сечению, способствует повышению прочности.

Приведены новые методы, методики и оборудование для металловедческих исследований структуры и химической микронеоднородности основного металла и металла сварных соединений. Представителем приборов нового поколения является Оже-микрозонд JAMP-9500F. Даны его технические характеристики, аналитические возможности и полное описание с примерами использования растрового электронного микроскопа, энергодисперсионного спектрометра и Оже-спектрометра. Описаны особенности пробоподготовки. Для получения наилучшего результата при исследовании структуры и химической неоднородности основного метала и сварных соединений разработаны методические рекоммендации. Показано, что данный прибор является незаменимым для локальних и сверхточных исследований границ зерен, наноразмерных включений, переходных зон между основным металлом и металлом шва, а также покрытий и наплавок.

Проанализировано влияние химического и фазового состава, особенностей структуры, размеров и распределения дисперсных частиц сложных силицидов титана на механические свойства опытных высокопрочных титановых сплавов с разной системой легирования. Определено, что дисперсионноупрочненные титановые сплавы после термомеханической обработки (прокатки) хорошо свариваются всеми наиболее распространенными способами, а сварные соединения имеют удовлетворительную структуру и механические характеристики. По результатам проведенных исследований установлено, что оптимальным комплексом механических свойств обладает электронно-лучевое сварное соединение титанового сплава с псевдо-α-структурой (Ti - 5,2Al - 3,3Sn - 4,2Zr - 0,1Mo - 0,6V - 0,8Nb - 0,6Si) с равномерным распределением дисперсных упрочняющих частиц алюмосилицидов титана.

Узагальнено наявні літературні дані про методи підвищення властивостей міцності титанових сплавів і роль кремнію. Вивчено особливості фазового складу титанових сплавів з дисперсійним зміцненням силіцидами. Досліджено структуру зварних з'єднань експериментальних титанових сплавів. Визначено склад зміцнювальних частинок. Вивчено механічні властивості та здатність до зварювання титанових сплавів, зміцнених силіцидами. Рекомендовано найбільш оптимальну систему та склад легування для одержання високого комплексу механічних властивостей зварних з'єднань.

Отмечено, что дуговая сварка вольфрамовым электродом в среде аргона остается наиболее распространенным, относительно простым и универсальным способом изготовления конструкций из титановых сплавов. Сварку можно осуществлять в различных пространственных положениях и достаточно быстро переналаживать оборудование при изменении типа соединения и толщины свариваемого металла. Цель работы - изучение и сравнение структуры и механических свойств проплавленного металла высокопрочных титановых сплавов с дисперсионным упрочнением и без, выполненных аргонодуговым способом. Показано, что в сравнении с титановым сплавом ВТ 23, у опытного дисперсионно-упрочненного сплава показатели прочности проплавленного металла выше, но пластичность и ударная вязкость крайне низкие, поэтому для него этот вид сварки и термообработки не рекомендуются.

Приведены литературные данные о физических и механических свойствах наиболее значимых для практического применения интерметаллидов титана. Благодаря уникальным свойствам интерметаллиды титана находят применение в: медицине (производство стентов, эндопротезов, инплантатов), двигателестроении, энергогенерирующих и турбовентиляционных установках, газотурбинных системах, ракетной технике, самолетостроении, бронетехнике, химическом машиностроении, пищевой промышленности и автомобилестроении. Рассмотрены особенности таких интерметаллидов, как алюминиды, силициды, бориды и никелиды титана. Приведены сведения о перспективах их применения. Помимо выплавки деталей из интерметаллидов с помощью центробежного литья в последние годы все больше ученых склоняются к применению аддитивных технологий. Приведены основные методы и источники энергии для получения 3D изделий.