Nauka innov. 2005, 1(2):44-57
https://doi.org/10.15407/scin1.02.044

О.М. Івасишин1, Д.Г. Саввакін1, К.О. Бондарева1, В.С. Моксон2, В.А. Дузь2
1 Інститут металофізики ім. Г. В. Курдюмова НАН України, Київ
2 Компанія ADMA Products, Inc., Хадсон, Огайо, США

 

Виробництво титанових сплавів і деталей економічним методом порошкової металургії для широкомасштабного промислового використання

Розділ: Науково-технічні інноваційні проекти Національної академії наук України
Мова статті: російська
Анотація: Отримання титанових сплавів та виробів з них методами порошкової металургії дозволяє суттєво знизити їх вартість і сприяє розширеному використанню цих матеріалів. В даному дослідженні сплави Ti-6Al-4V, Ti-5Al-2.5Fe та Ti-8Mn було синтезовано за найпростішою технологією пресування та спікання сумішей порошкових компонентів. В такому підході критичним параметром є залишкова пористість, яка визначає рівень механічних властивостей. Показано, що використання порошку наводненого титану замість традиційного порошку титану в сумішах з лігатурами покращує синтез, забезпечуючи високу відносну густину (до 99 %), кращу хімічну гомогенність, однорідну мікроструктуру та високі механічні властивості сплавів при зниженій їх вартості. Синтезовані матеріали мали властивості на розтяг та втомні властивості на рівні відповідних сплавів, отриманих за стандартною технологією. Даний підхід планується використати у економічному виробництві автомобільних деталей.
Ключові слова: титанові сплави, порошкові суміші, синтез, механічні властивості.

Повний текст (PDF)

Література:
1. Froes F.H., Eylon D. Powder metallurgy of titanium alloys – a review. In: Titanium Technology: Present Status and Future Trends, F. H. Froes, D. Eylon, H. B. Bomberger, eds., Titanium Development Assosiation, 1985, pp. 49–59.
2. Abkowitz S., Abkowitz S.M., Weihrauch P.F., Wells M.G.H. Low cost PM manufacture of titanium alloy components for fatique critical application. In: PM in Aerospace, Defense and Demanding Applications, F.H.Froes, ed., Metal Powder Industries Federation, Princeton, NJ, 1993, p. 241.
3. Moxson V.S., Senkov O.N., Froes F.H. Production and applications of low cost titanium powder products. The International Journal of Powder Metallurgy, 1998, vol. 34 (5), pp. 45–53.
4. Andersen P.J. US Patent No 4432795.
5. Ивасишин О.М., Демидик А.Н., Саввакин Д.Г. Использование гидрида титана для синтеза алюминидов титана из порошковых материалов // Порошковая металлургия.–1999.–№ 9/10.–С. 3–70.
6. Ivasishin O.M., Demidik A.N., Savvakin D.G. Phase Transformations on Synthesis of Titanium Aluminides from TiH2 and Al Powders, Titanium`95: Science and Technology, P.A. Blenkinsop, W.J. Evans, H.M. Flower, eds., The University Press, UK, 1996, pp. 440–447.
7. Ivasishin O.M., Anokhin V.M., Demidik A.N., Savvakin D.G. Cost Effective Blended Elemental Powder Metallurgy of Titanium Alloys for Transportation Application // Key Engineering Materials.–2000.–v. 188.–Р. 55–62.
8. Zwicker U., Buehler K., Mueller R. et al. Mechanical properties and tissue reactions of a titanium alloy for medical implants. In: Titanium 80: Science and Technology, H. Kimura, O. Izumi, eds., Met. Soc. AIME, 1980, pp. 505–514.
9. TIMETAL-62S Data Sheet, Titanium Metal Corporation, USA, 2000.
10. Ильин А.А., Колачев Б.А., Носов В.К., Мамонов А.М. Водородная технология титановых сплавов.–Москва: МИСИС, 2002, 390 с.
11. Senkov O.N., Froes F.H. Beneficial effect of hydrogen as a temporary alloying element on processing and properties of titanium alloys // Proc. of 10th World Conf. on Titanium (Germany, 2003),WILEY-VCH Verlag, Weinheim.–2004.–v. 2. – pp. 1353–1360.
12. Колачев Б.А., Ильин А.А., Лавренко Б.А., Левинский Ю.В. Гидридные системы. Справочник.–Москва: Металлургия, 1992, 349 с.
13. Torresi R.M., Camara O.R., De Pauli C.D. Influence of the hydrogen evolution reaction on the anodic titanium oxide film properties. Electrochimica Acta.–1987.–vol. 32 (9).–pр. 1357–1363.
14. Dahms M., Leitner G., Poessnecker W. et al. Pore formation during reactive sintering of extruded titanium-aluminum powder mixtures, Z. Metallkd., 1993, vol. 84 (5), pp. 351–357.
15. Bohm A., Kieback B. Investigation of swelling behavior of Ti-Al elemental powder mixtures during reaction sintering. Z. Metallkd., 1998, vol. 89 (2), pp. 90–95.
16. Murray J.L. The Fe-Ti system // Bulletin of Alloy Phase Diagrams.–1981.–vol. 2 (3).–pp. 320–334.
17. Ивасишин О.М., Бондарева К.А., Дехтяр А.И., Саввакин Д.Г. и др. Синтез сплавов Ti-Fe и Ti-Al-Fe из элементарных порошковых смесей // Металлофизика и новейшие технологии.–2004.– 26.–№ 7.–С. 963–980.
18. Murray J.L. The Mn-Ti system // Bulletin of Alloy Phase Diagrams.–1981.–vol. 2 (3).–pp. 334–343.
19. Ивасишин О.М., Бондарева К.А., Бондарчук В.И., Саввакин Д.Г. и др. Усталостные свойства сплава Ti-6Al-4V, полученного методом порошковой металлургии // Проблемы прочности.–2004.–№3.–С. 5–13.