Особенности эволюции структуры титанового сплава ВТ6 в субмикрокристаллическом состоянии при сверхпластической деформации

Abstract

Работа выполнена с целью установления взаимосвязи между эволюцией структуры и особенностями деформационного поведения сплава ВТ6 в субмикрокристаллическом состоянии при сверхпластической деформации. Субмикрокристаллическое состояние в исследуемом сплаве получали с помощью метода всестороннего прессования со сменой оси деформации и постепенным понижением температуры в интервале 823-1073 К. Изучение деформационного поведения субмикрокристаллического состояния сплава ВТ6 проводили при растяжении в вакууме 10-2 Па с начальной скоростью деформации 6,9 10-3 с-1 в интервале температур 773-1073 К. Исследования исходной и после деформации образцов на 40, 60 и 200 % субмикрокристаллической структуры сплава проводили с использованием метода просвечивающей электронной микроскопии. Установлено, что формирование субмикрокристаллической структуры приводит к снижению начала температурного интервала реализации сверхпластического течения в исследуемом сплаве с 1173 до 873 К. Показано, что при повышении температуры сверхпластической деформации образцов субмикрокристаллического сплава ВТ6 от 873 до 973 К на кривых растяжения в координатах "истинное напряжение - истинная деформация" появляются протяженные участки деформационного упрочнения. Эволюция структуры при сверхпластической деформации субмикрокристаллического сплава ВТ6 зависит от температуры испытаний, и при температуре 973 К наблюдается изменение характера гистограммы распределения элементов зеренно-субзернной структуры по размерам от одномодального к бимодальному. Показано, что деформационное упрочнение исследуемого сплава при сверхпластическом течении обусловлено формированием в нем бимодальной структуры и ростом объемной доли относительно крупных зерен в процессе деформации.

The aim of the study is to determine the correlation between the structure evolution and features of submicrocrystalline VT6 alloy deformation behavior under superplastic deformation. in the alloy was obtained by the multi-directional pressing method changing the deformation axis and gradual decrease of deformation temperature in the interval of 823-1073 К. Deformation behavior of VT6 alloy submicrocrystalline state was studied under tensile tests of 10-2 Pa in vacuum with the initial stretching rate of 6,9 10-3 sec.-1 and in the temperature range of 773-1073 К. The TEM method has been used to investigate the alloy structure in the initial state as well as in the submicrocrystalline state after the elongation of 40, 60 and 200 %. Submicrocrystalline structure formation in the alloy is found to lead to decreasing the temperature interval of superplastic flow beginning from 1173 to 873 K. It was shown that the increase in temperature of superplastic deformation of submicrocrystalline VT6 alloy samples from 873 to 973 K results in appearance of strain hardening stage in the stress-strain curves in the coordinates of the "true stress - true strain". Structure evolution of the submicrocrystalline VT6 alloy during superplastic deformation depends on the test temperature. At 973 K one can observe the change in the character of size distribution histogram of grain-subgrain structure elements from unimodal to bimodal. The strain hardening of the alloy under superplastic flow is caused by bimodal structure formation in it and growth in volume fraction of relatively large grains at deformation.