Современная электрометаллургия, 2011, №04



2011 №04 (05)

2011 №04 (07)

---

Современная электрометаллургия, 2011, № 4, c. 20-27
 

ВЛИЯНИЕ ТЕРМИЧЕСКОГО ЦИКЛА СВАРКИ НА СТРУКТУРНЫЕ ПРЕВРАЩЕНИЯ В СПЛАВАХ СИСТЕМЫ Ti—Si—X

С. В. Ахонин, М. П. Кругленко, И. К. Петриченко, Э. Л. Вржижевский, Р. Н. Мищенко, Р. В. Селин

Инcтитут электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. E-mail: office@paton.kiev.ua

Реферат
Рассматривается формирование структуры при электронно-лучевой сварке (ЭЛС) опытных жаропрочных ?-, псевдо ?-, ?+?-сплавов с массовыми долями кремния от 0,35 до 3,0 %. Несмотря на то, что в сплавах, отличающихся содержанием кремния, образуется неодинаковое количество частиц силицидов различных форм и размеров, обнаружены сходные тенденции в формировании структуры сварных соединений при ЭЛС. В участках зоны термического влияния (ЗТВ), где металл нагревался ниже температуры полиморфного превращения Tп.п для всех сплавов зафиксированы строчечные скопления частиц силицидов, ориентированные вдоль проката. В участках ЗТВ, где металл нагревался выше Tп.п, можно отметить измельчение зерна не только в ?-сплавах с высоким, но и в ?+?-сплаве с низким содержанием кремния. В шве также можно обнаружить измельчение зерна как для ?-сплавов с високим содержанием кремния, так и для псевдо ?-, ?+?-сплавов с низким содержанием кремния. Таким образом, силициды кремния, содержащиеся в этих сплавах, способствуют измельчению зерна в металле шва и ЗТВ, блокируя границы растущих зерен силицидами и проявляя модифицирующий эффект.
 
Considered is the formation of structure in electron beam welding (EBW) of experimental heat-resistant ?-, pseudo ?-, ?+?-alloys with mass fractions of silicon from 0.35 to 3.0 % . In spite of the fact that in alloys, different in silicon content, unequal amount of particles of silicides of different shapes and sizes are formed, the similar tendencies in formation of structure of welded joints in EBW were revealed. In areas of heat-affected zone (HAZ), where metal was heated below the temperature of a polymorphous transformation Tp.t the line clusters of particles of silicides, oriented along the rolling, were observed for all the alloys. In HAZ areas, where metal was heated above Tp.t the grain refinement can be observed not only in ?-alloys with a high content of silicon, but also in ?+?-alloy with a low content of silicon. In weld the grain refinement can be observed both for ?-alloys with a high content of silicon, but also for pseudo ?-, ?+?-alloys with a low content of silicon. Thus, the silicon silicides, contained in these alloys, promote the grain refining in weld metal and HAZ, blocking the boundaries of growing grains by silicides and manifesting the modifying effect.
 
Ключевые слова: структурные превращения; силициды; термический цикл
 
Поступила 05.07.2011
Опубликовано 25.11.2011
 
1. Structure and mechanical properties of Ti—Si—X in-situ composites / S. Firstov, M. Kuzmenko, O. Koval, O. Vasylyev // Intern. conf. «Science for Materials in the Frontier of Centuries: Advantages and Challenges» (Kyiv, Ukraine, 2002). – Kyiv, 2002. – P. 623—624.
2. Аношкин Н. Ф., Сигалов Ю. М. Титановые сплавы с повышенной жаропрочностью // Технология легких сплавов. – 2002. – № 1. – С. 38—50.
3. Singh A. K., Ramachandra C. Characterization of silicides in high-temperature titanium alloys // J. of materials science. – 1997. – № 32. – P. 229—234.
4. Грабин В. Ф. Основы металловедения и термической обработки сварных соединений из титановых сплавов. – Киев: Наук. думка, 1975. – 264 с.
5. Исследование структуры и механических свойств сплава Ti—7,2Al—2,9Mo—2,7W—3Nb—2,3Zr—0,4Si / С. А. Фирстов, В. Н. Замков, Н. П. Бродниковский и др. // Общие вопросы металлургии. – 2006. – № 2. – С. 33—38.
6. Корнилов И. И., Будберг П. Б. Диаграммы состояния двойных и тройных систем. – М.: ВИНИТИ, 1961. – С. 78—81.