Влияние водорода на свойства титановых сплавов

Влияние водорода на свойства титановых сплавов [c.334]

Существенное влияние на структуру и свойства титановых Сплавов оказывают примеси азота, кислорода, водорода и угле- [c.55]

Влияние нагрева в водороде на механические свойства титановых сплавов [c.436]

Рассмотрены механические свойства титана и его сплавов при испытаниях иа растяжение, удар, двухосное растяжение, а также влияние температуры испытаний на эти характеристики. Значительное внимание уделено циклической прочности, термической стабильности, солевой коррозии, замедленному хрупкому разрушению, вязкости разрушения. Подробно рассмотрено влияние примесей, в частности водорода, на механические свойства титана и его сплавов. Описано влияние технологических факторов на служебные свойства титановых сплавов, рассмотрены методы повышения работоспособности сплавов в реальных конструкциях. [c.2]

Рис. Нб. Влияние водорода на механические свойства сс-титанового сплава ВТ5-1 после закалки (а) и охлаждения с печью (б) прн проведении испытаний со скоростями деформации 4 10 с " (/) и 2,7-10 ( )

ВЛИЯНИЕ ВОДОРОДА НА СТРУКТУРУ И СВОЙСТВА ПРОМЫШЛЕННЫХ а-ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ [c.379]

Влияние водорода на структуру и свойства отечественных а-титановых сплавов при испытаниях на растяжение было исследовано в работах [368, 373]. Исследования проводили па кованом материале. Водород вводили после вакуумного отжига. Механические испытания на растяжение были выполнены со скоростями порядка [c.382]

В 1958 г. нами было изучено влияние водорода на механические свойства отечественных a-i- -титановых сплавов при комнатной температуре при различных скоростях растяжения образцов [384—386]. [c.408]

В последнее время было проведено более детальное исследование влияния водорода на структуру и свойства a+ -титановых сплавов. При повторных исследованиях было обнаружено, что водород при концентрациях до 0,1% (по массе) не оказывает существенного влияния на пластичность сплавов ВТЗ-1 и ВТ8 в отожженном состоянии при проведении испытаний со скоростью 2,7-10- с на гладких образцах при комнатной температуре (рис. 196, 197). [c.408]

ВЛИЯНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО ВОДОРОДА НА СЛУЖЕБНЫЕ СВОЙСТВА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ [c.483]

Описанные выше данные свидетельствуют о том, что водород, содержащийся на поверхности, по крайней мере, при концентрациях до 0,05% не приводит к катастрофическому снижению служебных свойств титановых сплавов 6Т4 и 0Т4-1. Об этом же свидетельствуют и данные по изучению влияния различных сред (воздух, пары воды, масло) на стойкость сплава 0Т4 при статических испытаниях на консольный изгиб листовых надрезанных образцов (с. 459). [c.490]

Влияние выдержек при повышенных температурах на свойства нескольких титановых сплавов при низких температурах описано в работе [21]. Результаты работ по разработке сплава с улучшенными свойствами для криогенного применения приведены в работах [22, 23]. Задачей этих работ было создание сплава средней прочности, обладающего высокой вязкостью при температуре жидкого водорода. В результате был разработан сплав Ti—5А1—2,5Sn—2,5V—2,5(Nb-bTa) с пределом прочности при комнатной температуре, равным 925 952 МПа, и низкой чувствительностью к надрезу при [c.287]

Рассмотренные тенденции влияния микроструктуры на стойкость к КР характерны для поведения титановых (а-рр)-сплавов и в газообразном водороде [206—208]. Свойства равноосных или сплошных а-структур отличаются от свойств игольчатых илп сплошных р-структур, но относительная восприимчивость к растрескиванию при этом зависит, как показано на рис. 34, от давления водорода. Для сравнения на рис. 34 приведены также данные по КР в солевом растворе [209]. Очевидное согласие этих данных с результатами исследования водородного охрупчивания [c.100]

Влияние водорода иа механические свойства г/ титанового сплава ВТ5-1 при разных скоростях растяжения приведено на рис. 181,6. При всех исследованных скоростях растяжения пределы прочности и текучести сплава ВТ5-1 несколько повышаются ири малых содержаниях водорода, а затем падают. Однако по прочностным свойствам, полученным в результате механических испытаний на гладких образцах при комнатной температуре, нельзя судить о склонности сплава к водородной хрупкости. В значительно большей степени изменяются в зависимости от содержания водорода пластические свойства титана и его сплавов, особенно поперечное сужение. Поперечное сужение и удлинение обнаруживают максимум при 0,015% (по массе) Иг, а затем резко уменьшаются, причем пластичность сильнее снижается при большой скорости растяжения. Ударная вязкость сплава снижается при содержаниях водорода более 0,030% (по массе). [c.384]

В ряде случаев изменение механических свойств в сплавах с водородом связано с влиянием его на превращения, протекающие в титановых сплавах нри термообработке [381. 382]. Поэтому для правильного анализа приведенных ннже данных необходимо оста- [c.400]

Как показал опыт и специально проведенные исследования на выявление влияния степени насыщения титановых сплавов водородом на механические свойства, по мере увеличения времени нагрева, а следовательно увеличения водорода в титановых сплавах пластические характеристики, в особенности ударная вязкость, у них снижаются (фиг. 164). [c.245]

Наиболее высокой стойкостью отличаются титан ВТ 1-1 и его сплавы 0Т4, АТЗ. Независимо от состава катализатора и природц. растворителя при температурах до 200° С они подвергаются лишь незначительной равномерной коррозии. Во многих опытах совсем не наблюдалось коррозии образцов, поверхность металла покрывалась тончайшей окисной пленкой за счет примеси кислорода в техническом водороде. Лишь в двух случаях, при нарушении технологического режима (повышение температуры в зоне реакции до 450° С и отщепление НС1 до 30%) происходило образование гидридов и образцы разрушались (рис. 5.15—5.17). Специальные опыты, поставленные с целью определения влияния водорода на свойства титановых сплавов, а также исследование диффузии водорода через образцы при восстановлении хлорнитробензола подтвердили работоспособность этих сплавов [4]. [c.172]

Термоводородная обработка титановых сплавов, предложенная А.А. Ильиным, — это сочетание обратимого легирования водородом с термическим воздействием на наводороженный сплав. В основе ее лежит особенность взаимодействия водорода с фазами титановых сплавов при термической обработке, его влияние на механизм и кинетику фазовых превращений для получения различных структур и разнообразных свойств. [c.417]

Рис. 149. Влияние водорода на механические свойства -титанового сплава Ti — I40A прн скоростях растяжения 0,5 мм/мин (/) и 2,5 мм/мин (2)

На рпс. 152 приведено влияние водорода на. механические свойства отечественного (3-титанового сплава ВТ15 после закалки с 780° С в воде [339]. Прн больилой скорости деформации (порядка 20 мм/мин) пластичность закаленного сплава ВТ15 остается высокой во всем исследованном интервале температур от —60 до +20° С. При малой скорости деформации (порядка 3-10 с ) поперечное сужение в узком температурном интервале резко уменьшается. Если за верхнюю температуру проявления водородной хрупкости принять точку, в которой поперечное сужение снижается вдвое, то эти температуры составят +8, +2 и —8° С для концентраций водорода 0,05 0,03 и 0,015% (по массе) соответственно. Таким образом, с увеличением содержания водорода верхняя температура проявления водородной хрупкости повышается. Прн температурах порядка —30°С происходит восстановление пластичности наводороженных образцов.. [c.327]

Н. Я. Гусельников, И. Д. Низкии изучили влияние водорода на механические свойства -титановых сплавов при испытаниях по схеме трехточечного изгиба на специально сконструированной и изготовленной ими установке, которая позволила не только деформировать образцы, но и непрерывно наблюдать за развитием пластической деформации и разрушения при оптическом увеличении (до ХЗОО) непосредственно при нагружении (низкие температуры получали с помощью бензина и сухого льда). [c.431]

О влиянии водорода на усталостную прочность титановых сплавов известно очень мало. Характер влияния водорода на усталостные свойства а-титановых сплавов, по-вкдимому, должен быть таким же, как и у титана, так как в них также образуются гидриды. Поскольку водородная хрупкость a-f- - и -сплавов обусловлена в основном направленной диффузией водорода или транспортировкой атомов водорода дислокациями, то можно предполагать, что водород не должен оказывать вредного влияния при симметричном циклическом нагружении и может снижать циклическую прочность при несимметричных циклических нагрузках. [c.470]

Поверхностный водород должен оказывать иное влияние на свойства металлов, чем равномерно распределенный. В связи с этим по инициативе проф. докт. техн. наук С. А. Вигдорчика нами было предпринято специальное исследование по изучению влияния характера распределения водорода на служебные свойства титановых сплавов [424]. [c.484]

Несколько параллелей можно провести также в области влияния микроструктуры на индуцированное водородом разрушение материалов. Наиболее общей из таких закономерностей является положительный эффект уменьшения размера микроструктуры, будь то размер зерна, пластинок мартенсита или частиц выделившейся фазы, например, видманштеттовых а-частиц в титановых сплавах. Положительное влияние этого фактора обычно отмечается также в связи с прочностью, вязкостью разрушения и сопротивлением усталости материалов, так что измельчение микроструктуры может служить примером того, как улучшение одних свойств сплава не влечет за собой очевидного ухудшения других параметров [64] (наиболее существенным исключением является высокотемпературная ползучесть, не рассматриваемая в данной главе). Таким образом, те исследования изменения свойств сплавов под воздействием окружающей среды, в которых размер микроструктуры остается неконтролируемым, просто игнорируют одну из важнейших переменных, даже в тех случаях, когда размерные эффекты не являются главным фактором, определяющим поведение системы. [c.119]

Влияние фазового состава титановых сплавов на их антифрикционные свойства при трении со смазочным материалом изучал М. Г. Фрейдлин. Процесс наводороживания титановых сплавов происходит не только при трении, но и при фрезеровании, если обработку производят во влажной среде. С увеличением относительной влажности растет содержание водорода при повышении влажности с 55 до 94 % содержание водорода увеличивается в 10 раз. Когда титановые образцы обрабатывают с охлаждением 5 %-ным раствором эмульсии ЭТ-2, количество водорода в образцах увеличивается также в 10 раз. Выделение водорода из воды при взаимодействии с титаном описывается схемой Ti + 4Н2О —>-Ti(OH)4 + 2Н2. Для уменьшения наводороживания при резании титановых сплавов на повышенных скоростях (30. .. 35 м/мин) необходимо, чтобы относительная влажность воздуха не превышала 60 %, при этом как от- [c.148]

В настоящее время титан и его сплавы почти не находят применения при изготовлении аппаратуры для производства пергидроля, что, по-видимому, объясняется отсутствием достоверных данных, об их коррозионной стойкости в растворах перекиси водорода и способности катализировать ее разложение [1]. Между тем по своим физико-механическим свойствам эти сплавы могли бы применяться для этих целей и заменить хотя бы часть дефицитной стали Х18Н10Т, расход которой для аппаратурного оформления крупно-тоннажных производств очень велик. Однако это возможно лишь при отсутствии значительного каталитического влияния поверхности титана или его растворимых продуктов коррозии на разложение перекиси водорода. Поэтому определение совместимости титановых сплавов с растворами перекиси водорода представляет несомненный интерес. [c.123]

В связи с этим представляют интерес исследования по влиянию закалки из -области на склонность a+ -титановых сплавов к водородной хрупкости. В работе [332] было показано, что водород сильнее влияет на механические свойства a+ -снлавов после закалки из -об-ласти (рис. 204), чем после стандартного отжига. Так, например, водород не приводит к существенному повышению прочности сплавов ВТЗ-1 и ВТб после стандартного отжига, а после закалки из -области водород существенно повышает их пределы прочности. Сплав ВТб в отожженном состоянии не испытывает хрупкого разрушения даже при 0,15% Но, а в закаленном состояиии хрупкое разрушение наступает при содержании водорода более 0,02%. Пластичность сплава ВТЗ-1, закаленного из -области, резко снижается уже при концентрации водорода, равной 0,030%. [c.414]

Механические свойства и структура титана и его сплавов зависят от примесей, которые разделяются на две группы внедрения -Ог, N2, С, являющиеся а-стабилизаторами, и Н2 - Р-стабилизатор замещения - Ре, 81 (для титана). Влияние примесей внедрения значительно сильнее. Кислород снижает пластические свойства в области малых концентраций (до 0,1 %) в интервале концентраций 0,1...0,5 % он относительно мало влияет на изменение пластичности, но при больших содержаниях (>0,7 %) титан полностью теряет способность к пластическому деформированию. Азот охрупчивает титан в еще большей степени, при содержании его >0,2 % наступает хрупкое разрушение. Углерод влияет в меньшей степени, чем кислород и азот. Водород - вредная примесь в титановых сплавах. Растворимость водорода в титане при эвтектоидной температуре составляет 0,18 %, но с понижением температуры резко падает (<0,0007 %), что приводит к выделению вторичных гидридов, преимущественно по плоскостям скольжения и двойнико-вания. Хрупкость, низкая прочность, пластинчатая форма гидридов и значительный положительный объемный эффект при образовании гидридов (-15,5 %) - причины резкого охрупчивания титана при наводороживании. [c.126]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...