Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy / Известия вузов. Цветная металлургия
Not a member yet
    659 research outputs found

    ИЗВЛЕЧЕНИЕ ОКСИДОВ КРЕМНИЯ И ЖЕЛЕЗА ИЗ ГЛИНОЗЕМСОДЕРЖАЩИХ СМЕТОК АЛЮМИНИЕВОГО ПРОИЗВОДСТВА

    Get PDF
    The paper suggests a method for recovering contaminants from aluminum-production waste called sweepings to return them further to the electrolytic cell. It is proposed to use the grinding – sizing – reverse flotation – thickening scheme for material beneficiation. Flotigam 7266 (Clariant, Germany), a mixture of primary fatty alkylamines, was used as a flotation reagent in the study to completely remove silicon and iron oxides. The combination of pine oil mixed with kerosene was used to remove carbon particles. Flotation was conducted on the FML 0,3 flotation machine. The raw material, chamber product and tailings were analyzed for the content of carbon and aluminum, iron and silicon oxides using X-ray diffraction, X-ray phase and chemical analysis. It was found that processing the overall mass of the material does not provide a product with an acceptable content of silicon and iron oxides. Based on the X-ray phase analysis of various raw material fractions it was proposed to process material fractions containing minimum contaminants (carbon, silicon and iron oxides). Two fractions were chosen for flotation processing: –0,071 mm and +5,0 mm according to the X-ray diffraction analysis of various material fractions. Processing the first fraction allowed obtaining the chamber product of an acceptable quality. The coarse electrolyte-containing fraction (+5,0 mm) provided the product with the high content of alumina and fluorinated components and low content of carbon and iron oxide, but with a significant amount of silicon oxide. Further use of this product is possible to obtain silicon-aluminum alloys.Предложен способ извлечения загрязняющих компонентов из сметок алюминиевого производства с целью дальнейшего их возврата в электролизер. Для обогащения материала предлагается следующая схема переработки: измельчение – классификация – обратная флотация – сгущение. В работе для наиболее полного удаления оксидов кремния и железа при флотации сметок используется флотореагент Flotigam 7266 компании «Clariant» (Германия), представляюший собой смесь первичных жирных алкиламинов. Для удаления углеродных частиц использовалось сочетание соснового масла в смеси с керосином. Флотация проводилась на флотомашине ФМЛ 0,3. Исходный материал, камерный продукт и хвосты анализировались на содержание углерода и оксидов алюминия, железа и кремния с использованием рентгеноспектрального (РСА), рентгенофазового (РФА) и химического методов анализа. Установлено, что переработка общей массы материала не позволяет получить продукт с приемлемым содержанием оксидов кремния и железа. На основании РФА различных фракций исходного материала предложена переработка фракций материала, содержащих минимальное количество загрязняющих веществ (углерода, оксидов кремния и железа). По результатм РСА различных фракций материала для переработки методом флотации были выбраны две фракции: –0,071 мм и +5,0 мм. При переработке первой из них получен камерный продукт приемлемого качества. Из крупной электролитсодержащей фракции (+5,0 мм) получен продукт с высоким содержанием глинозема и фторсодержащих компонентов при небольших концентрациях углерода и оксида железа, но значительным количеством оксида кремния. Дальнейшее использование данного продукта возможно для получения алюмокремниевых сплавов

    ОТ МЕТАЛЛУРГИИ ГРАНУЛ К АДДИТИВНЫМ ТЕХНОЛОГИЯМ

    Get PDF
    OJSC «Kompozit» traces its history back to the Central Research Institute of Materials Science (CRIMS) and successfully acts as a leading material science institute in the rocket and space industry up to the present day. The enterprise uses and improves state-of-theart technologies, and creates a variety of new metal, non-metallic, composite and ceramic materials. This article provides an overview of powder sector development from the metallurgy of granules to additive technologies and shows the participation of MISIS graduates. The experience of OJSC «Kompozit» in the manufacturing of parts by selective electron beam melting (SEBM) of home-made VT6S titanium alloy powders. Initial powders are obtained by plasma centrifugal spraying of the bar stock. It is shown that the powders feature an ideal spherical shape, low defect rate, high processability and fully meet the process requirements. The microstructure and properties of samples and parts obtained by the SEBM are studied.ОАО «Композит» ведет свою историю от Центрального научно-исследовательского института материаловедения (ЦНИИМВ) и до сегодняшнего дня успешно выполняет функции головного материаловедческого института в ракетно-космической отрасли. На предприятии используются и совершенствуются самые передовые технологии, создаются различные новые металлические, неметаллические, композиционные и керамические материалы. В представленном обзоре показано развитие порошкового направления от металлургии гранул к аддитивным технологиям, в том числе с участием выпускников МИСиС. Рассмотрен опыт ОАО «Композит» в области изготовления деталей методом селективного электронно-лучевого сплавления (СЭЛС) порошков титанового сплава ВТ6С собственного производства. Исходные порошки получены методом плазменного центробежного распыления прутковой заготовки. Показано, что порошки характеризуются идеальной сферической формой, низким уровнем дефектности, высокими технологическими свойствами и полностью соответствуют требованиям процесса. Изучены микроструктура и свойства образцов и деталей, полученных методом СЭЛС

    ВЛИЯНИЕ ДОБАВКИ КРЕМНИЯ НА УДЕЛЬНОЕ ЭЛЕКТРОСОПРОТИВЛЕНИЕ И ТВЕРДОСТЬ СПЛАВА Al–1%Fe–0,3%Zr

    Get PDF
    Calculation methods and Thermo-Calc software were used to analyze isothermal sections of the Al–Fe–Si–Zr alloy diagram at 450 °C and 600 °C, and polythermal sections at the concentrations of silicon up to 2 wt.% and zirconium up to 1 wt.%. It has been shown that a favorable phase composition consisting of an aluminum solid solution (Al) and an Al8Fe2Si phase with zirconium contained in a solid solution (Al) can be achieved under equilibrium conditions when making a cast section at silicon concentrations of 0,27–0,47 wt.%. In order to implement the process under non-equilibrium conditions of the abovementioned structural components and to ensure Zr inclusion in the (Al) composition, test ingots were made at an increased cooling rate (over 10 K/s). The metallographic analysis of the sample cast structure revealed the desired structure at 0,25 wt.% of Si and 0,3 wt.% of Zr in the alloy. The Al–1%Fe–0,3%Zr–0,5%Si alloy microstructure also contains the (Al) + Al8Fe2Si eutectic, but it is observed that the Al8Fe2Si phase is partially transformed into Al3Fe in step annealing at 600 °C. The structure of the alloy with 0,25 wt.% of silicon in the T600 state contains fragmented particles of the (Al) + Al8Fe2Si degenerate eutectic along the boundaries of dendritic cells. It has been found that the Si : Fe = 1 : 2 ratio in the alloy has a positive effect on its mechanical properties, especially hardness, without any significant conductivity reduction in the annealing process. This effect is explained by compact morphology formation in the structure of Al8Fe2Si phase particles. Moreover, silicon accelerates solid solution decomposition in terms of zirconium, as shown by the experimental graphs of hardness and resistivity dependence on the annealing step. Using the optimization function for the given hardness and resistivity parameters, the Al–1%Fe– 0,3%Zr–0,25%Si alloy demonstrated the best set of properties in the T450 state.Расчетными методами с помощью программного обеспечения Thermo-Calc проанализированы изотермические сечения диаграммы сплава Al–Fe–Si–Zr при температурах 450 °С и 600 °С, а также политермические сечения при концентрациях кремния до 2 мас.% и циркония до 1 мас.%. Показано, что в равновесных условиях благоприятного фазового состава, состоящего из алюминиевого твердого раствора (Al), фазы Al8Fe2Si и Zr, полностью входящего в состав твердого раствора (Al) в процессе получения литой заготовки, можно добиться при концентрациях кремния 0,27–0,47 мас.%. Для реализации в неравновесных условиях вышеперечисленных структурных составляющих и обеспечения вхождения Zr в состав (Al) экспериментальные слитки получали при повышенной скорости охлаждения (более 10 K/с). Металлографический анализ литой структуры экспериментальных образцов выявил желательную структуру при содержаниях в сплаве 0,25 мас.% Si и 0,3 мас.% Zr. Микроструктура сплава Al–1%Fe–0,3%Zr–0,5%Si также содержит эвтектику (Al) + Al8Fe2Si, но при ступенчатом отжиге при 600 °С отмечена частичная трансформация фазы Al8Fe2Si в Al3Fe. Структура сплава с 0,25 мас.% Si в состоянии отжига при 600 °С содержит фрагментированные частицы вырожденной эвтектики (Al) + + Al8Fe2Si по границам дендритных ячеек. Установлено, что соотношение Si : Fe = 1 : 2 в сплаве оказывает положительное влияние на его механические свойства, особенно на твердость, без существенного снижения удельной электропроводности в процессе отжига, что объясняется образованием в структуре частиц фазы Al8Fe2Si компактной морфологии. Более того, кремний ускоряет распад твердого раствора по цирконию, о чем свидетельствуют экспериментальные графики зависимости твердости и удельного электросопротивления от ступени отжига. С помощью функции оптимизации при заданных параметрах твердости и удельного электросопротивления наилучший комплекс свойств показал сплав Al–1%Fe–0,3%Zr–0,25%Si в состоянии отжига при 450 °С

    РЕОЛОГИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА СПЛАВА ЭП742-ИД В КОНТЕКСТЕ ИНТЕГРИРОВАННОГО ВЫЧИСЛИТЕЛЬНОГО МАТЕРИАЛОВЕДЕНИЯ И ИНЖИНИРИНГА (IСМЕ) Часть II. Моделирование процесса сжатия образцов и виртуальных заготовок

    Get PDF
    The second part of this paper compares modeling and experimental results with the Huber–Mises plasticity theory during the axisymmetric settlement of EP742-ID alloy samples with various ratios of initial d0/h0 sizes. The influence of initial sizes on the strain-stress state of model experimental samples and virtual workpieces is estimated. Settlement modeling results are given for ∅15 mm cylindrical samples and ∅300 mm workpieces made of EP742-ID heat-resistant nickel alloy with various ratios of initial similar sizes with the substantiation of choosing average stress and equivalent deformation as internal factors that determine microstructure formation. It is shown that compression axial tension component values in the center of samples under initial plastic deformation of 0,2 % are increased by more than 1,5 times with the higher d0/h0 ratio. Experimental and calculated values of offset yield strength, axial and radial stresses are obtained at a compression temperature of 1050 °C depending on d0/h0. The paper reviews the influence of the degree of deformation and the ratio of initial sizes on the distribution of average stress and equivalent deformation along the radius of the mid-height of meridian sections of the ∅15 mm settled (experimental) samples and ∅300 mm virtual workpieces. The paper describes general microstructure forecasting principles for applications that use process modeling software packages when developing settlement modes for disk workpieces made of heat-resistant nickel alloys. Special attention is paid to the fact that modeling methods must be theoretically proved and experimentally confirmed.В части II данной работы сопоставляются результаты моделирования и эксперимента теоретическому условию пластичности Губера–Мизеса в процессе осесимметричной осадки образцов сплава ЭП742-ИД с различным отношением начальных размеров d0/h0. Оценивается влияние начальных размеров на напряженно-деформированное состояние модельных экспериментальных образцов и виртуальных заготовок. Приводятся результаты моделирования процесса осадки цилиндрических образцов (∅15 мм) и заготовок (∅300 мм) жаропрочного никелевого сплава ЭП742-ИД с различным отношением начальных сходственных размеров, обосновывается выбор среднего напряжения и эквивалентной деформации в качестве внутренних факторов, определяющих формирование микроструктуры. Показано, что значения сжимающей осевой компоненты напряжения в центре образцов в условиях начальной пластической деформации 0,2 % более чем в 1,5 раза возрастают с повышением отношения d0/h0. Получены экспериментальные и расчетные значения условного предела текучести, осевого и радиального напряжений при температуре сжатия 1050 °C в зависимости от d0/h0. Проанализировано влияние степени деформации и отношения начальных размеров на распределение среднего напряжения и эквивалентной деформации по радиусу середины высоты меридиального сечения осаживаемых (экспериментальных) образцов (∅15 мм) и виртуальных заготовок (∅300 мм). Изложены общие принципы прогнозирования микроструктуры для решения задач с использованием программных комплексов технологического моделирования при разработке режимов осадки заготовок дисков из жаропрочных никелевых сплавов. Акцентируется внимание на том, что методы моделирования должны быть теоретически обоснованы и экспериментально подтверждены

    ИЗУЧЕНИЕ КАРБОТЕРМИЧЕСКОГО СПОСОБА ВСКРЫТИЯ ТИТАНОВОГО СЫРЬЯ НА ПРИМЕРЕ ИСКУССТВЕННО СИНТЕЗИРОВАННОГО ПЕРОВСКИТА

    Get PDF
    The article states the advantages of carbothermic perovskite concentrate decomposition in comparison with hydrometallurgical methods. The papers using the carbothermic method are noted. The paper provides information on existing perovskite processing methods that found no industrial application. The results obtained when studying titanium raw material decomposition in case of CaO·TiO2 artificially synthesized perovskite are given. Artificial perovskite was synthesized in a muffle furnace where a mixture of oxides (CaO = 41,2 wt.% and TiO2 = 58,8 wt.%) was premixed for 15 minutes and then briquetted into pellets using a 15 mm steel mold on a 147 МPa hydraulic press. The temperature of CaTiO3 synthesis was 1300 °C with a holding time of 4 hours. Experiments with a different carbon excess (20 and 30 wt.% of the content stoichiometrically required to recover perovskite components) were carried out. The carbothermic process of artificial perovskite decomposition (4 g pellets) was carried out in a vacuum furnace with a graphite heater in two stages: at 1500 °C, 1 hour holding time and 10,1 kPa residual pressure in an argon atmosphere at the first stage, and at t = 1750 °C, τ = 1 h, 1,3 Pa residual chamber pressure at the second one. Reaction products were studied by X-ray diffraction analysis on the «D8 Advance Bruker AXS» diffractometer. Experimental results demonstrated the practical possibility of titanium and calcium extraction from perovskite using the carbothermic method.Указаны преимущества карботермического способа вскрытия перовскитового концентрата в сравнении с гидрометаллургическими методами. Отмечены работы, в которых использовался карботермический способ. Даны сведения о существующих способах переработки перовскита, которые не нашли применения в промышленности. Приведены результаты исследования вскрытия титанового сырья на примере искусственно синтезированного перовскита CaO·TiO2. Синтез искусственного перовскита проводили в муфельной печи, при этом смесь оксидов (CaO – 41,2 мас.% и TiO2 – 58,8 мас.%) предварительно перемешивали в течение 15 мин, затем брикетировали в таблетки с использованием стальной пресс-формы диаметром 15 мм на гидравлическом прессе с усилием 147 МПа. Температура синтеза CaTiO3 составляла 1300 °С при времени выдержки 4 ч. Проведены опыты с различным избытком углерода (20 и 30 мас.% от стехиометрически необходимого для восстановления компонентов перовскита). Карботермический процесс вскрытия искусственного перовскита (таблетки массой 4 г) осуществлялся в вакуумной печи с графитовым нагревателем в две стадии: при температуре 1500 °С, времени выдержки 1 ч и остаточном давлении 10,1 кПа в атмосфере аргона на первой стадии и t = 1750 °С, τ = 1 ч, остаточном давлении в камере 1,3 Па – на второй. Продукты реакций изучали рентгенофазовым анализом на дифрактометре «D8 Advance Bruker AXS». Результаты опытов показали практическую возможность извлечения титана и кальция из перовскита карботермическим способом

    СОРБЦИЯ ФТОРИД-ИОНОВ ОКСИГИДРАТОМ ЖЕЛЕЗА, ЗАКРЕПЛЕННЫМ НА НОСИТЕЛЯХ Часть 1. Органические носители

    Get PDF
    The article considers possibility of using inorganic sorbent – iron oxyhydrate (IOH) – to remove F– ions from process solutions of zinc production. The method of IOH synthesis is chosen. The results of scanning electron microscopy and X-ray phase analysis are presented. The principal possibility of using ion-exchange resins as IOH-modified carriers is considered. The paper studies active substance formation on anion and cation exchange resins. It is shown that the most durable composite sorbents are obtained using strongly acidic cation exchange resins with SO3– groups. A method for introducing IOH into the structure of carrier materials and obtaining composite sorbents is described. The KU-2×8 strongly acidic cation exchanger is recommended as a composite base. Cation exchangers saturated with iron were held in a sodium chloride solution with a concentration of 2,5 g/dm3 for 24 hours at 85 °C to ensure formation of β-modification IOH crystals distributed over the ion exchanger grain volume. Anion exchangers were held in an iron(III) sulfate solution with added sodium chloride for 24 hours at 85 °C. At the same time, iron oxyhydrate films formed on the surface of sorbent grains were observed. Fluorine sorption was carried out in a static mode from a standardized test solution with a concentration of F– = 100 mg/dm3 at 60 °C. Sorption on the AB-17×8 anionite was carried out at 20 °C. Absorbed fluorine was desorbed by the NaOH (0,1 M) solution at 60 °C for 2 hours. The synthesized KU-2×8-IOH composite sorbent has a fluorine capacity of 0,7–1,1 mg/g, and can be regenerated with resulting easily utilizable fluorine-containing eluate.Рассмотрена возможность использования неорганического сорбента – оксигидрата железа (ОГЖ) – для удаления ионов F– из технологических растворов цинкового производства. Выбран способ синтеза ОГЖ. Приведены результаты сканирующей электронной микроскопии и рентгенофазового анализа. Рассмотрена принципиальная возможность использования ионообменных смол в качестве носителей, модифицированных ОГЖ. Изучено формирование активного вещества на анионо- и катионообменных смолах. Показано, что наиболее прочные композитные сорбенты получаются при использовании сильнокислотных катионообменных смол с сульфогруппами. Описан способ внедрения ОГЖ в структуру материалов-носителей и получения композитных сорбентов. В качестве основы композита рекомендован сильнокислотный катионит КУ-2×8. Для формирования кристаллов ОГЖ β-модификации, распределенных по объему зерна ионита, насыщенные железом катиониты выдерживались в растворе хлорида натрия концентрацией 2,5 г/дм3 в течение 24 ч при температуре 85 °С. Аниониты выдерживались в растворе сульфата железа (III) с добавкой хлорида натрия в течение 24 ч при t = 85 °С. При этом наблюдалось образование пленок оксигидрата железа на поверхности зерен сорбента. Сорбция фтора осуществлялась в статическом режиме из модельного раствора с концентрацией F– = 100 мг/дм3 при t = 60 °С. Сорбция на анионите АВ-17×8 проводилась при t = 20 °С. Поглощенный фтор десорбировался 0,1 М раствором NaOH при t = 60 °С в течение 2 ч. Синтезированный композитный сорбент КУ-2×8–ОГЖ имеет емкость по фтору 0,7–1,1 мг/г и может быть регенерирован с получением легкоутилизируемого фторсодержащего элюата

    К 90-ЛЕТИЮ БОРИСА АЛЕКСАНДРОВИЧА КОЛАЧЕВА (04.04.1928–22.06.2007)

    Get PDF
    The paper expounds the life journey and main scientific achievements of Boris Alexandrovich Kolachev, laureate of the USSR State Prize, honored worker of science and technology of the RSFSR, professor, doctor of engineering who in 2018 would have turned 90 years old.Изложен жизненный путь и описаны основные научные достижения лауреата Государственной премии СССР, заслуженного деятеля науки и техники РСФСР, профессора, доктора технических наук Бориса Александровича Колачева, которому в 2018 г. исполнилось бы 90 лет

    ОСНОВЫ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ ИЗНОСОСТОЙКИХ ПОКРЫТИЙ ИЗ СМЕСЕЙ ПОРОШКОВ КАРБИДА ХРОМА С МЕТАЛЛИЧЕСКОЙ СВЯЗКОЙ ВЗРЫВНЫМ ПРЕССОВАНИЕМ

    Get PDF
    The article presents experimental data on explosive compaction of chromium carbide (Cr3C2) powder mixtures with metals (Ti, Ni, Cu) provided with theoretical explanations. These data were used as a basis for stating science-based principles of composition selection and technology development to produce antifriction wear-resistant chromium carbide hard alloys and coatings by explosion. Explosive compaction of powder mixtures was carried out according to a scheme using a normally incident plane detonation wave in a wide range of loading parameters (powder heating temperature in shock waves varied from 200 to1000 °Cand maximum shock compression pressure varied from 4 to 16 GPa during experiments). Phase transformation analysis was carried out by the numerical thermodynamic modeling of phase equilibrium using the Thermo-Calc software. Microstructure, chemical and phase compositions were studied using optical («Axiovert 40МАТ» by CarlZeiss,Germany), scanning («Versa 3D» and «Quanta 3D FEG» byFEI,USA), transmission («BS 540» byTesla,Czech Republic, «Titan 80-300» and «Tecnai G2 20F» byFEI,USA) electron microscopes and «Solver Pro» atomic force microscope (LLC «NT-MDT», Zelenograd). Temperature stability and oxidation resistance at elevated temperatures of the materials obtained by explosion was studied using thermogravimetric analysis (TGA) using the «STA 449 F3 Jupiter» instrument (NETZSCH, Germany) in the synthetic air environment when heated to1500 °C. Tribological tests were carried out on the MI-1M friction machine (MEZIMiV,Moscow) according to the pin-on-ring scheme with plunging in distilled water environment. The mechanisms of consolidation and formation of strong boundaries between powder material particles during explosive compaction are described. It is shown that hard alloys of chromium carbide with titanium bond obtained by explosion retain their phase compositions without any changes and resist to oxidation up to600 °C, and also have significantly better anti-friction properties and wear resistance than the SGP-0,5 and KHN-20 materials used in water-lubricated friction couples until the present time.Представлены экспериментальные данные по взрывному компактированию смесей порошков карбида хрома (Cr3C2) с металлами (Ti, Ni, Cu), даны их теоретические объяснения и на этой основе сформированы научно-обоснованные принципы подбора состава и разработки технологии получения взрывом износостойких антифрикционных карбидохромовых твердых сплавов и покрытий. Прессование порошковых смесей взрывом осуществляли по схеме с использованием плоской, нормально падающей детонационной волны в широком диапазоне параметров нагружения (температуру разогрева порошка в ударных волнах изменяли в опытах от 200 до 1000 °С, а максимальное давление ударно-волнового сжатия – от 4 до 16 ГПа). Для анализа фазовых превращений проводили численное термодинамическое моделирование равновесия фаз с применением программного комплекса «Thermo-Calc». Микроструктуру, химический и фазовый составы исследовали с помощью оптического («Axiovert 40МАТ», Carl Zeiss, Германия), растровых («Versa 3D» и «Quanta 3D FEG» – компания FEI, США), просвечивающих (BS 540 (Tesla, Чехия), «Titan 80-300» и «Tecnai G2 20F» (FEI, США)) электронных микроскопов и атомно-силового микроскопа «Solver Pro» (ООО «НТ-МДТ», г. Зеленоград). Температурную устойчивость и стойкость к окислению при повышенных температурах полученных взрывом материалов изучали посредством термогравиметрического анализа на приборе «STA 449 F3 Jupiter» (NETZSCH, Германия) в среде синтетического воздуха при нагреве до1500 °C. Триботехнические испытания проводили на машине трения МИ-1M (МЭЗИМиВ, г. Москва) по схеме «штифт–кольцо» с врезанием в среде дистиллированной воды. Описаны механизмы уплотнения и формирования прочных границ между частицами порошковых материалов при взрывном прессовании. Показано, что твердые сплавы карбида хрома с титановой связкой, полученные взрывом, сохраняют неизменным свой фазовый состав и не окисляются до температуры 600 °С, а также имеют значительно лучшие антифрикционные свойства и износостойкость, чем применяющиеся до настоящего времени в парах трения, смазываемых водой, материалы СГП-0,5 и КХН-20

    УПРАВЛЕНИЕ ФАЗОВЫМ СОСТАВОМ, СТРУКТУРОЙ И КОМПЛЕКСОМ СВОЙСТВ ВЫСОКОМОДУЛЬНОГО ТИТАНОВОГО СПЛАВА МЕТОДАМИ ТЕРМОВОДОРОДНОЙ ОБРАБОТКИ

    Get PDF
    This paper considers the possibility and efficiency of thermohydrogen processing of the high-modulus Ti–8,7Al–1,5Zr–2,0Mo titanium alloy with aluminum content exceeding its solubility limit in α-titanium. Experimental data on the effect of hydrogen on the alloy phase composition and structure are obtained. Regularities of phase transformations in the hydrogen-containing alloy are analyzed under different thermal effects. An alloy–hydrogen system is diagramed in the hydrogen concentration range from the initial content up to 1,0 wt.% and temperature range from 20 up to 1100 °C. It is shown that a β single-phase structure forms in the alloy via quenching from the temperatures of β range at a hydrogen content of 0,6 wt.% or more. Hydrogen saturation up to 0,8–1,0 wt.% causes β → δ hydride shear transformation during quenching from the temperatures below 750 °C and results in partial eutectoidal β phase transformation at slow cooling. It is stated that hydrogen extends the region of β phase stability by decreasing the temperature of β / (α + β) transition by 210 °C (at 1,0 wt.% of hydrogen) and increases the temperature of α2 phase stability by 50 °C. Technological schemes and modes of thermohydrogen processing are developed and tested using the alloy specimens in order to form the two types of structure – submicrocrystalline and bimodal, and formation mechanisms of these structures under thermohydrogen processing are analyzed as well. Mechanical properties of the alloy specimens are determined. It is stated that thermohydrogen processing results in growth of strength and hardness as compared with the initial state. The thermohydrogen processing forming submicrocrystalline structure leads to decrease of plasticity characteristics at maximum hardness.Рассмотрены возможность и эффективность применения термоводородной обработки (ТВО) высокомодульного титанового сплава Ti–8,7Al–1,5Zr–2,0Mo с содержанием алюминия, превышающим предельную растворимость в α-титане. Получены экспериментальные данные о влиянии водорода на фазовый состав и структуру сплава. Проанализированы закономерности фазовых превращений в водородсодержащем сплаве при различных термических воздействиях. Построена фазовая диаграмма системы сплав–водород в интервале концентраций водорода от исходной до 1,0 мас.% и температур от 20 до 1100 °С. Показано, что при концентрации введенного водорода 0,6 % и более закалкой из β-области фиксируется однофазная β-структура. Насыщение водородом до 0,8–1,0 % приводит к реализации сдвигового гидридного β → δ-превращения при закалке с температур ниже 750 °С, а при медленном охлаждении – к частичному эвтектоидному превращению β-фазы. Установлено, что водород расширяет область стабильности β-фазы, снижая температуру β / α + β-перехода на 210 °С (при 1,0 % H), и повышает температуру устойчивости α2-фазы на 50 °С. Разработаны и опробованы на образцах сплава технологические схемы и режимы ТВО, формирующие два типа структур – субмикрокристаллическую и бимодальную. Проанализированы механизмы образования этих структур в процессе ТВО. Определены механические свойства образцов сплава. Установлено, что ТВО приводит к увеличению прочности и твердости по сравнению с исходным состоянием. Термоводородная обработка, формирующая микрокристаллическую структуру, обуславливает снижение характеристик пластичности при максимальной твердости

    574

    full texts

    659

    metadata records
    Updated in last 30 days.
    Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy / Известия вузов. Цветная металлургия
    Access Repository Dashboard
    Do you manage Open Research Online? Become a CORE Member to access insider analytics, issue reports and manage access to outputs from your repository in the CORE Repository Dashboard! 👇