Открытый доступ Открытый доступ  Ограниченный доступ Доступ для подписчиков

Сравнение структуры и свойств трубы из титанового сплава Ti - 3 % Al - 2,5 % V с результатами цифровизации процесса ее прессования

Ф. В. Водолазский, А. Г. Илларионов, Ю. Н. Логинов, Я. И. Космацкий, А. Ю. Постыляков

Аннотация


Проведено компьютерное моделирование деформационного воздействия при прессовании по сечению трубы из титанового сплава Grade 9. Рассчитаны в рамках компьютерной модели усилия, развиваемые прессовым инструментом в процессе получения трубы, при пиковой нагрузке и на установившейся стадии. Показано, что они сопоставимы с экспериментальными значениями, полученными в производственных условиях. Проведена оценка адекватности моделирования на основании сравнительного анализа эволюции структуры, текстуры, физических и механических свойств по сечению полученной горячепрессованной трубы.

Ключевые слова


Ti - 3 % Al - 2,5 % V; горячее прессование; структура; фазовый состав; текстура; DEFORM-3D

Полный текст:

PDF

Литература


Ильин А. А., Колачев Б. А., Полькин И. С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. Справочник. М.: ВИЛС-МАТИ, 2009. 520 с.

Materials Propeties Handbook: Titanium Alloys // Ed. by R. Boyer, G. Welsch, E. W. Collings. ASM International. The Material Information Society. 1994. 1176 p.

Shengchuan Chen, Xiuyong Li, Daoyu Xu. Manufacture of Gr9 titanium alloy tube for small size and extra-thin wall // High Performance Structural Materials. 2018. P. 531 - 538. DOI: 10.1007/978-981-13-0104-9 56.

Пышминцев И. Ю., Космацкий Я. И., Филяева Е. А. и др. Структура и свойства металла горячепрессованной трубы из сплава Ti - 3Al - 2,5V // Металлург. 2018. № 4. С. 70 - 75. DOI: 10.1007/s11015-018-0671-5.@@Pyshmintsev I. Y., Kosmatskii Y. I., Filyaeva E. A. et al. Alloy Ti - 3Al - 2.5V hot-extruded pipe metal structure and properties // Metallurgist. 2018. No. 62(3 - 4). P. 374 - 379.

Космацкий Я. И., Филяева Е. А., Фокин Н. В., Яковлева К. Ю. Определение технологической возможности изготовления нового вида бесшовных труб TREX из титанового сплава Ti - 3Al - 2.5V // Качество в обработке материалов. 2016. № 2. С. 15 - 22.

Forney C. E., Schemel H. S. Ti 3Al 2,5V seamless tubing engineering guide. Washington: Sandvik Special Metals Corp, 1987. 115 p.

Илларионов А. Г., Космацкий Я. И., Горностаева Е. А. Водолазский Ф. В. Деформация и термическая обработка труб из титановых сплавов. Екатеринбург: Изд-во Уральского университета. 2019. 144 с.

Пышминцев И. Ю., Космацкий Я. И., Горностаева Е. А. и др. Структура и свойства металла горячепрессованной трубы из сплава Ti - 3Al - 2,5V // Металлург. № 7. 2019. C. 71 - 77. DOI: 10.1007/s11015-017-0396-x.@@Pyshmintsev I. Y., Kosmatskii Y. I., Gornostaeva E. A. et. al. Structure, phase composition and mechanical properties of hot-extruded Ti - 3Al - 2.5V pipe after vacuum annealing // Metallurgist. 2019. V. 63, No. 7 - 8. P. 751 - 758.

Смирнов В. Г., Крохин Б. Г., Калинин В. С. Освоение производства высококачественных трубных заготовок (TREX) из сплавов титана для аэрокосмических систем // Титан. 2003. № 1. С. 36 - 39.

Reddy N. V., Dixit P. M., Lal G. K. Analysis of axisymmetric tube extrusion // International Journal of Machine Tools and Manufacture. 1996. V. 36, Iss. 11. P. 1253 - 1267. https://doi.org/10.1016/0890-6955(95)00079-8.

Dincu P. P., Achimas G., Neag A., Trif A. Analysis distribution of the equivalent plastic strain, contact pressure and temperature during the metal tubes extrusion // Academic Journal of Manufacturing Engineering. 2018. V. 16(1). P. 27 - 32.

Логинов Ю. Н., Смирнов В. Г., Котов В. В. Особенности реологических характеристик прессованных труб из титанового сплава GRADE 9 // Кузнечно-штамповочное производство: перспективы и развитие. Материалы 1-ой Российской конференции по кузнечно-штамповочному производству "Кузнецы Урала - 2005". 2005. С. 55 - 65.

Логинов Ю. Н., Котов В. В. Моделирование процесса прессования трубной заготовки из титанового сплава в программе QFORM 2D/3D // Кузнечно-штамповочное производство. Обработка материалов давлением. 2010. № 12. С. 36 - 40.

Логинов Ю. Н., Ершов А. А. Аналитическое исследование с использованием МКЭ прессования альфа титановых сплавов и прогнозом ориентации текстуры // Технология легких сплавов. 2012. № 3. С. 79 - 87.

Илларионов А. Г., Водолазский Ф. В., Баранникова Н. А. и др. Экспериментальное определение температурных параметров для оценки возможности изготовления горячепрессованных труб из сплава Ti - 3Al - 2,5V // Металлург. 2016. № 9. C. 83 - 87. DOI: 10.1007/s11015-017-0396-x.@@Illarionov A. G., Vodolazskii F. V., Barannikova N. A. et al. Experimental determination of temperature parameters forevaluating thepossibility of manufacturing alloy Ti - 3Al - 2.5V hot-extrudedtubes // Metallurgist. 2017. V. 60, No. 9 - 10. P. 983 - 988.

Sethy R., Galdos L., Mendiguren J., Saenz de Argandona E. Friction and heat transfer coefficient determination of titanium alloys during hot forging conditions // Advanced Engineering Materials. 2016. V. 19, No. 6. P. 1 - 7. DOI: 10.1002/ adem.201600060.

Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов / Под ред. С. Г. Глазунова, Б. А. Колачева. М.: Металлургия, 1980. 464 с.

Rietveld H. M. A profile refinement method for nuclear and magnetic structures //j. Appl. Crystallogr. 1969. No. 2. P. 65 - 71.

Oliver W. C., Pharr G. M. An improved technique for determining hardness and elastic modulus using load and displacement sensing indentation experiments //j. Mater. Res. V. 7, No. 6. 1992. P. 1564 - 1583.

Логинов Ю. Н., Костоусова Н. Ф. Перемещения и деформации при прессовании трубной заготовки // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия: Металлургия. 2016. Т. 16, № 1. C. 78 - 81.

Illarionov A. G., Vodolazskiy F. V., Barannikova N. A. et. al. Influence of phase composition on thermal expansion of Ti - 0.4Al, Ti - 2.2Al - 2.5Zr and Ti - 3Al - 2.5V alloys // Journal of Alloys and Compounds 2021. V. 857. P. 158049. DOI: 10.1016/j.jallcom.2020.158049.

Zwicker U. Titan und Titanlegierungen. Springer-Verlag, Berlin Heidelberg. 1974. 717 p. https://doi.org/10.1007/978-3-642-80587-5.

Илларионов А. Г., Водолазский Ф. В., Карабаналов М. С. и др. Влияние отжига на структурно-текстурное состояние и свойства горячепрессованной трубы из сплава титана ПТ-1М // МиТОМ. 2020. № 7. С. 23 - 28. DOI: 10.1007/s11041-020-00582-5.@@Illarionov A. G., Vodolazskii F. V., Karabanalov M. S. et al. Effect of annealing on the structural and textural state and properties of hot-pressed tube from titanium alloy PT-1M // Metal Science and Heat Treatment. 2020. No. 62(7 - 8). P. 442 - 447.




DOI: https://doi.org/10.30906/mitom.2022.8.39-44

© Издательский дом «Фолиум», 1998–2024