В ходе выполнения проекта по Соглашению о предоставлении субсидии от 27.06.2014 № 14.575.21.0042 с Минобрнауки России в рамках федеральной целевой программы «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на
- Проведены исследовательские испытания экспериментальных образцов на одноосное растяжение по разработанным Программе и методикам в части определения пределов прочности, текучести и относительного удлинения при комнатной и повышенных температурах.
- Проведены исследовательские испытания экспериментальных образцов на одноосное сжатие (осадку) по разработанным Программе и методикам в части определения пределов прочности, текучести и максимальной деформации на сжатие при комнатной и повышенных температурах.
- Проведены исследования структуры и механизмов разрушения экспериментальных образцов после механических испытаний по пп.
2.1-2.2. - Представлено материально-техническое обеспечение работ по пунктам
2.1-2.2.
При этом были получены следующие результаты:
- На основе литобзора и патентных исследований разработаны технические принципы и лабораторный технологический регламент бестигельной направленной перекристаллизации (БЗП) микро- и наноструктурированных слитков легированных гамма-алюминидов титана. Проведено численное моделирование процессов гидродинамики и тепломассопереноса при направленной перекристаллизации экспериментальных слитков, разработаны программа и методики их исследовательских испытаний.
- На основе проведённых теоретических работ впервые в мире методом БЗП изготовлены экспериментальные образцы сплавов со следующими номинальными составами (в атомных %): Ti-46Al-8Nb; Ti-44Al-7Nb-2B; Ti-44Al-7.5Nb-2.7B; Ti-44Al-5Nb-3Cr-1.5Zr; Ti-44Al-5Nb-2Cr-1.5Zr-0.4B-0.07La; Ti-44Al-5Nb-1Cr-1.5Zr-1B-0.17La. Проведены их испытания на одноосное растяжение и сжатие при температурах 20, 700 и 900 0С, определены механизмы их разрушения в ходе испытаний.
- Характеристики и свойства экспериментальных сплавов в целом соответ-ствуют требованиям ТЗ: плотность от 4.1885 до 4.3529 г/см3; тип фазовой структуры — упорядоченная ламельная структура с чередованием gamma и alfa2 фаз и преобладанием gamma-фазы; усреднённая толщина структурных фазовых ламелей gamma/alfa2 от 50 до 350 нм в зависимости от применённого легирования. Наилучшие результаты прочностных испытаний показали составы Ti-44Al-5Nb-3Cr-1.5Zr и Ti-44Al-5Nb-1Cr-1.5Zr-1B-0.17La. Их основные физико-механические свойства приведены выборочно: предел текучести при 200С — 1002 и 895 МПа; пределы прочности при 200С — 1077 и 1000 МПа, при 7000С — 1030 и 790 МПа, при 9000С — 430 и 335 МПа; относительное удлинение при 200С — 2,35 и 1,2%; максимальная деформация на сжатие при 200С — 21,2 и 25,2%, соответственно.
Свойства вышеприведённых экспериментальных интерметаллидных сплавов на основе TiAl соответствуют лучшим образцам, полученным при выполнении профильного международного проекта IMPRESS Рамочной программы FP6 Евросоюза.
