Главная » 2014»Июль»31 » Скачать Обоснование требований к режимам термической обработки альфа+бета-титановых сплавов, обеспечивающим оптимальный комплекс бесплатно
3:59 AM
Скачать Обоснование требований к режимам термической обработки альфа+бета-титановых сплавов, обеспечивающим оптимальный комплекс бесплатно
Обоснование требований к режимам термической обработки 'альфа'+'бета'-титановых сплавов, обеспечивающим оптимальный комплекс механических свойств и обрабатываемости резанием
Диссертация
Автор: Давыденко, Людмила Васильевна
Название: Обоснование требований к режимам термической обработки 'альфа'+'бета'-титановых сплавов, обеспечивающим оптимальный комплекс механических свойств и обрабатываемости резанием
Справка: Давыденко, Людмила Васильевна. Обоснование требований к режимам термической обработки 'альфа'+'бета'-титановых сплавов, обеспечивающим оптимальный комплекс механических свойств и обрабатываемости резанием : диссертация кандидата технических наук : 05.16.01 / Давыденко Людмила Васильевна; [Место защиты: МАТИ - Российский государственный технологический университет] - Москва, 2003 - Количество страниц: 196 с. Москва, 2003 196 c. :
Объем: 196 стр.
Информация: Москва, 2003
Содержание:
Введение
ГЛАВА I Состояние вопроса Обоснование цели и задач исследования
11 Общая характеристика титановых сплавов
111 Классификация титановых сплавов
112 Фазовые превращения в титане и его сплавах
1121 Общая характеристика стабильных и метастабильных фаз в титановых сплавах
1122 Превращения, протекающие в титановых сплавах при закалке и старении
113 Термическая обработка а+/?титановых сплавов
114 Влияние параметров структуры на механические свойства титановых сплавов
115 Общая характеристика сплава ВТ6
116 Общая характеристика сплава ВТ23
12 Обрабатываемость резанием титановых сплавов
Обоснование цели и задач исследования
ГЛАВА II Материалы для исследований и методика эксперимента
21 Материалы для исследований
22 Методика проведения экспериментов
ГЛАВА III Влияние термической обработки на формирование структуры, свойств и обрабатываемость резанием титанового сплава ВТ6
31 Влияние режимов термической обработки на структуру, фазовый состав и механические свойства сплава ВТ6
32 Влияние режимов термической обработки на обрабатываемость резанием сплава ВТ6
Выводы по главе III
ГЛАВА IV Влияние термической обработки на формирование структуры, свойств и обрабатываемость резанием сплава ВТ23
41 Влияние термической обработки на структуру, твердость и обрабатываемость резанием сплава ВТ23
411 Влияние различных режимов закалки и старения на структуру, фазовый состав и твердость сплава ВТ23
412 Влияние упрочняющей термической обработки на обрабатываемость резанием сплава ВТ23
42 Обоснование режимов термической обработки сплава ВТ23, обеспечивающих повышенную обрабатываемость его резанием
421 Влияние термической обработки на структуру и фазовый состав сплава ВТ23
422 Влияние термической обработки на механические свойства сплава ВТ23
423 Влияние термической обработки на обрабатываемость резанием сплава ВТ23
424 Результаты корреляционно-регрессионного анализа
4241 Исследование корреляционных связей между механическими свойствами сплава ВТ23 и режимами термической обработки
4242 Исследование корреляционных связей между обрабатываемостью резанием, режимами термической обработки и механическими свойствами сплава ВТ23 после закалки и старения
4243 Исследование корреляционных связей между обрабатываемостью резанием и механическими свойствами сплава ВТ23
Выводы по главе IV
ГЛАВА V Обсуждение экспериментальных данных
Введение:
Актуальность темы. Титановые сплавы вследствие высокой прочности, коррозионной стойкости и небольшой плотности находят широкое применение в авиации, раке-то- и кораблестроении [1-18]. В других отраслях промышленности их применение весьма ограничено, что не в последнюю очередь обусловлено трудностью и дороговизной их механической обработки.
Одним из эффективных способов улучшения обрабатываемости резанием современных труднообрабатываемых материалов, в том числе и титановых сплавов, является термическая обработка. Структура титановых сплавов характеризуется большим разнообразием в зависимости от способа изготовления полуфабрикатов, вида и режимов термической обработки, что в свою очередь определяет разные механические свойства и обрабатываемость их резанием.
В настоящее время масштабы промышленного применения упрочняющей термической обработки полуфабрикатов из титановых сплавов недостаточно высоки. Необходимость строгой регламентации структуры перед упрочняющей термической обработкой, сильная и неоднозначная зависимость характеристик работоспособности материалов от уровня прочности, а также некоторые технологические факторы, такие как плохая обрабатываемость резанием в стандартном (по ТУ) термически упрочненном состоянии - все это является серьезным препятствием к широкому ее внедрению. Вместе с тем применение определенных режимов упрочняющей термической обработки может обеспечить оптимальное сочетание требуемых механических свойств и хорошей обрабатываемости резанием титановых сплавов.
Несмотря на то, что исследованию обрабатываемости резанием титана и его сплавов посвящено большое число работ, влияние термической обработки и параметров структуры исследовано недостаточно. Эти работы в основном относятся к 60-70-годам, когда металловедение титана и его сплавов находилось на стадии становления, а химический состав сплавов, особенно содержание примесей, существенно отличался от аналогичных характеристик, применяемых в настоящее время сплавов.
В отличие от сталей, для которых экспериментально установлено, что определенные типы структуры обладают свойственными им уровнями обрабатываемости резанием, для титановых сплавов таких данных, подтвержденных детальными металлографическими исследованиями, не существует.
Целью настоящей работы явилось установление закономерностей влияния режимов ковки и термической обработки, структуры, фазового состава, механических свойств титановых сплавов на их обрабатываемость резанием и разработка режимов термической обработки, обеспечивающих оптимальное сочетание высоких механических свойств и повышенной обрабатываемости резанием титановых сплавов.
В качестве основных объектов исследования были выбраны сплав ВТ6, как наиболее распространенный, и сплав ВТ23, как склонный к сильному термическому упрочнению.
Для достижения поставленной цели необходимо было решить следующие задачи:
1. Исследовать влияние температуры ковки и различных режимов термической обработки на структуру, фазовый состав и механические свойства сплавов ВТ6, ВТ23.
2. На основе корреляционно-регрессионного анализа установить математические зависимости параметров структуры, фазового состава и механических свойств исследуемых сплавов от режимов термической обработки.
3. Исследовать влияние различных режимов термической обработки на обрабатываемость резанием титановых сплавов ВТ6, ВТ23.
4. Установить регрессионные зависимости параметров обрабатываемости резанием (сил резания, температуры в зоне резания, стойкости инструмента) от режимов термической обработки, механических свойств, параметров структуры и фазового состава исследуемых сплавов.
5. Обосновать требования к режимам термической обработки титановых сплавов, обеспечивающим высокий уровень обрабатываемости резанием и заданные механические свойства.
Научная новизна работы состоит в следующем: 1. Установлены зависимости характеристик обрабатываемости резанием титановых сплавов ВТ6 и ВТ23 от режимов термической обработки (температуры нагрева под закалку, температуры старения и времени старения). Обоснованы режимы термической обработки, при которых наблюдается улучшение обрабатываемости титановых сплавов резанием. Показано, что наиболее высокие показатели обрабатываемости резанием исследованных титановых сплавов наблюдаются после закалки с критических температур.
2. Установлены закономерности влияния параметров структуры, фазового состава и механических свойств сплавов ВТ6 и ВТ23 на их обрабатываемость резанием. Выявлена тенденция улучшения обрабатываемости резанием сплавов ВТ6 и ВТ23 с увеличением количества метастабильной Р-фазы для исследованных режимов термической обработки и резания. Обрабатываемость резанием улучшается с понижением прочное 1ны.\ характеристик (HRC, а„, сто.г) и повышением пластичности (5,у). Обоснованы требования к структуре а+Р-титановых сплавов, обеспечивающие высокий комплекс механических свойств и хорошую обрабатываемость резанием титановых сплавов.
3. На основе статистического анализа предложены критерии обрабатываемости резанием титановых сплавов разных классов, учитывающие химический и фазовый состав, теп-лофизические и механические свойства. Показано, что с увеличением коэффициента Р-стабилизации сплавов, алюминиевых и молибденовых эквивалентов обрабатываемость титановых сплавов ухудшается. Уточнена классификация титановых сплавов по обрабатываемости резанием.
Практическое значение работы:
1. Разработаны математические зависимости режимов резания от режимов термической обработки, механических свойств, параметров структуры и фазового состава титановых сплавов.
2. Построены номограммы для назначения режимов резания в зависимости or режимов термической обработки сплавов ВТ6 и ВТ23.
3. Оптимизированы режимы термической обработки, позволяющие повысить стойкое!ь твердосплавного инструмента в 1,5-2 раза при механической обработке и обеспечить требуемые механические свойства изделий из сплавов ВТ6 и ВТ23.
4. Разработаны практические рекомендации по механической обработке титановых сплавов с использованием термической обработки. Практическое значение работы подтверждено актом от НИИД о возможности использования предложенных в диссертации практических рекомендаций в производственных условиях.
