Доктор физико математических наук, профессор, зав. кафедрой наноматериалов и нанотехнологий НИУ БелГУ на базе Научного центра РАН в Черноголовке; зав. лабораторией физико-химической инженерии композиционных материалов ИПХФ РАН
308034, г. Белгород, ул. Королева, 2а
Dr. Sci. (Phys.-Math.), prof., head of the Department of the nanomaterials and nanotechnologies of the Belgorod State National Research University on the basis of the Scientific Center of RAS in Chernogolovka; head of the Laboratory of the physico-chemical engineering of composite materials of the Institute of Problems of Chemical Physics of RAS
308034, Russia, Belgorod, Korolev str., 2а
Младший научный сотрудник ИСМАН
142432, Московская обл., г. Черноголовка, ул. Академика Осипьяна, 8
Junior researcher
142432, Russia, Chernogolovka, Academician Osipyan pr., 8
Кандидат технических наук, старший научный сотрудник лаборатории физико-химической инженерии композиционных материалов ИПХФ РАН
142432, Московская обл., г. Черноголовка, пр. Академика Семенова, 1
Cand. Sci. (Tech.), senior researcher of Laboratory of the physico-chemical engineering of composite materials
142432, Russia, Chernogolovka, Academician Semenov pr., 1
Исследованы закономерности формирования ультрамелкозернистой (УМЗ) и субмикрокристаллической (СМК) структур в новых безникелевых низкомодульных титановых β-сплавах системы Ti–Nb–Mo–Zr в условиях воздействия пластической деформации. Определены температурно-временные интервалы развития процессов динамической рекристаллизации при одновременном влиянии температуры и пластической деформации. На примере сплава Ti–28Nb–8Mo–12Zr построена и проанализирована диаграмма рекристаллизации второго рода. В изучаемых титановых сплавах с использованием растровой электронной микроскопии и метода дифракции обратно-рассеянных электронов установлена возможность получения УМЗ-структуры с размером зерен не более 7 мкм при высокой доле большеугловых границ зерен. Показано, что формирование УМЗ-структуры приводит к заметному увеличению прочностных и пластических характеристик исследуемых сплавов. Изучены закономерности формирования УМЗи СМК-структур при воздействии пластической деформации в сплаве Ti–28Nb–8Mo–12Zr (метод продольной прокатки) и в промышленном β-сплаве ВТ30 (метод поперечно-винтовой прокатки). Поперечно-винтовая прокатка позволяет получить однородное УМЗ-состояние в сплаве ВТ30, в отличие от разработанного β-сплава Ti–28Nb–8Mo–12Zr, в котором данный метод приводит к разуплотнению структуры в центральной области с образованием микропор и микротрещин. Для этого сплава удается сформировать наноструктурированное состояние со средним размером зерен порядка 100 нм при использовании обработки методом кручения под высоким давлением.
Regularities of the formation of ultrafine-grained (UFG) and submicrocrystalline (SMC) structures in new nickel-free low-modulus Ti–Nb–Mo–Zr titanium β alloys under the action of plastic deformation were studied. Temperature-time ranges of the development of dynamic recrystallization processes under the simultaneous action of temperature and plastic deformation were determined. The recrystallization diagram of II type of the Ti–28Nb–8Mo–12Zr alloy was constructed and analyzed. It was shown using scanning electron microscopy and electron backscatter diffraction method that the UFG structure with an average grain size of no more than 7 μm and high fraction of high-angle grain boundaries is formed in the investigated alloys as a result of longitudinal rolling followed by annealing for quenching. It was found that the formation of the UFG structure leads to a significant increase in the strength and plastic characteristics of these alloys. The regularities of the formation of UFG and SMC structures in the titanium β alloys Ti–28Nb–8Mo–12Zr and VT30 widely used in industry under the action of plastic deformation by the helical rolling method were studied. It was shown that the helical rolling of the VT30 alloy leads to the formation of the homogeneous UFG state as opposite to the developed Ti–28Nb–8Mo–12Zr β alloy where this method causes structure softening with micropores and microcracks formed in the central region. It is possible to form a nanostructured state with an average grain size of about 100 nm in Ti–Nb–Mo–Zr titanium β alloys using high-pressure torsion method.
The authors declare that there are no conflicts of interest present.