Сучасна електрометалургія, 2025, №02

2025 №02 (05)

DOI of Article 10.37434/sem2025.02.06

2025 №02 (07)

---

Сучасна електрометалургія, 2025, #2, 37-47 pages

Вплив відпалу на структуру і властивості зварних з’єднань жароміцного псевдо-α-титанового сплаву системи легування Ti–Al–Zr–Sn–Mo–Nb–Si

С.В. Ахонін¹, В.Ю. Білоус¹, В.В. Пашинський², Р.В. Селін¹, А.Ю. Северин¹, Е.Л. Вржижевський¹

¹ІЕЗ ім. Є.О. Патона НАН України. 03150, м. Київ, вул. Казимира Малевича, 11. E-mail: belousvy@gmail.com
²ТОВ «Технічний університет «Метінвест політехніка». 69008, м. Запоріжжя, Південне шосе, 80

Реферат
Досліджено вплив пічного відпалу після електронно-променевого та аргонодугового зварювання на властивості зварних з’єднань псевдо-α-титанового сплаву системи легування Ti–Al–Zr–Sn–Mo–Nb–Si. З метою порівняння властивостей зварних з’єднань в стані після зварювання та додаткової термообробки було використано критерій якості. Встановлено, що внаслідок впливу відпалу у металі зварних з’єднань жароміцного титанового псевдо-α-сплаву системи легування Ti–Al–Zr–Sn–Mo–Nb–Si, виконаних електронно-променевим зварюванням, формується більш дисперсна структура, яка забезпечує значення показників міцності зварних з’єднань на рівні 980 МПа, що становить 95 % від міцності основного металу, показники ударної в’язкості зварних з’єднань в стані після відпалу знаходяться на високому рівні 17,9 Дж/см2. Застосування відпалу після аргонодугового зварювання також призводить до подрібнення мікроструктури зварних з’єднань. Порівняння коефіцієнтів якості для зварних з’єднань, отриманих електронно-променевим та аргонодуговим зварюванням, дозволяє зробити висновок про більш високий комплекс механічних характеристик з’єднань електронно-променевого зварювання як після зварювання, так і після відпалу. застосування відпалу дозволило підняти значення механічних характеристик з’єднань електронно-променевого зварювання без застосування локальної термічної обробки до рівня характеристик з’єднань електронно-променевого зварювання з локальною термічною обробкою. Бібліогр. 15, табл. 3, рис. 8.
Ключові слова: жароміцний титановий сплав, мікроструктура, механічні властивості, електронно-променеве і аргонодугове зварювання

Отримано 27.03.2024
Отримано у переглянутому вигляді 24.04.2025
Прийнято 09.06.2025

Список літератури

1. (2003) Titanium and titanium alloys. Fundamentals and applications. Ed. by Leyens, M. Peters. Weinheim, WILEY-VCH Verlag GmbH & Co, KGaA.
2. Ertuan Zhao, Shichen Sun, Yu Zhang (2021) Recent advances in silicon containing high temperature titanium alloys. J. of Materials Research and Technology, 14, 3029–3042. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2021.08.11
3. Firstov, S.O., Kulak, L.D., Kuzmenko, M.M., Shevchenko, O.M. (2018) The Ti–Al–Zr–Si alloys for the exploitation at high temperatures. Materials Sci., 54(6), 30–35. DOI: http://jnas.nbuv.gov.ua/article/UJRN-0000958917
4. Shichen Sun, Hongze Fang, Yili Li et al. (2023) Formation mechanism and effect on the mechanical properties of TiSi phase for Ti–5Al–5Mo–5Cr–3Nb–2Zr alloyed by silicon. J. Alloys and Compd., 938(25), 168510. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2022.168510
5. Hong Feng, Shuzhi Zhang, Fan Peng et al. (2023) Enhanced mechanical properties of a near-α titanium alloy by tailoring the silicide precipitation behavior through severe plastic deformation. Materials Sci. and Eng., 880(26), 145356. DOI: https://doi.org/10.1016/j.msea.2023.145356
6. Wu, T., Beaven, P. Wagner, R. (1990) The Ti3 (Al, Si) + Ti5 (Si, Al)3 eutectic reaction in the Ti–Al–Si System. Scripta Metallurgica, 24, 207–212. DOI: https://doi.org/10.1016/0956-716X(90)90593-6
7. Hayat, M.D., Singh, H., He, Z., Cao, P. (2019) Titanium metal matrix composites: an overview. Composites, Pt. A, 121418–121438, DOI: https://doi.org/10.1016/j.compositesa.2019.04.005
8. Akhonin, S.V., Berezos, V.O., Pikulin, O.M. et al. (2022) Producing high-temperature titanium alloys of Ti–Al–Zr– Si–Mo–Nb–Sn system by electron beam melting. Suchasna Elektrometalurgiya, 2, 3–9. DOI: http://doi.org/10.37434/sem2022.02.01
9. Akhonin, S.V., Severin, A.Yu., Pikulin, O.M. et al. (2022) Structure and mechanical properties of high-temperature titanium alloy of Ti–Al–Zr–Si–Mo–Nb–Sn system after deformation treatment. Suchasna Elektrometalurgiya, 4, 43–48. DOI: http://doi.org/10.37434/sem2022.04.07
10. Longchao Zhuo, Kaile Ji, Jinwen Lu et al. (2023) Microstructure characterization and tensile performance of a highstrength titanium alloy with in-situ precipitates of Ti5Si3. J. Alloys and Compd., 968(15), 171867. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jallcom.2023.171867
11. Akhonin, S.V., Vrzhizhevsky, E.L., Belous, V.Yu., Petrichenko, I.K. (2017) Influence of preheating parameters and local heat treatment on structure and properties of dispersion-strengthened joints of silicon-containing titanium alloys made by electron beam welding. The Paton Welding J., 7, 43‒47. DOI: https://doi.org/10.15407/tpwj2017.07.09
12. Li, Y., Wang, H., Han, K. et al. (2017) Microstructure of Ti–45Al–8.5Nb–0.2W–0.03Y electron beam welding joints. J. of Materials Proc. Technology, 250, 401–409. DOI: https://doi.org/10.1016/j.jmatprotec.2017.07.004
13. Akhonin, S.V., Bilous, V.Yu., Vrzhyzhevskyi, E.L. et al. (2024) Structure and properties of welded joints of heat-resistant titanium alloy of the system Ti–Al–Zr–Sn–Mo–Nb–Si produced by EBW. Suchasna Elektrometalurgiya, 4, 29–40. DOI: https://doi.org/10.37434/sem2024.04.05
14. Akhonin, S.V., Bilous, V.Yu., Selin, R.V. et al. (2023) Mechanical characteristics of welded joints of high-strength titanium alloys produced by various welding methods. Suchasna Elektrometalurgiya, 4, 44–53. DOI: https://doi.org/10.37434/sem2023.04.06
15. Severyn, A.Yu., Bilous, V.Yu., Radchenko, L.M. et al. (2025) Study of the temperatures of phase transformation of heat-resistant titanium alloy of Ti–Al–Zr–Si–Mo–Nb–Sn alloying system. Suchasna Elektrometalurgiya, 1, 40–44. DOI: https://doi.org/10.37434/sem2025.01.07

---

Реклама в цьому номері:

---