The use of nanostructured materials and nanotechnologies for the elaboration of hollow structures

Valiakhmetov, O. R.; Galeyev, R.M.; Ivan’ko, V. A.; Imayev, R. M.; Иноземцев, А. А.; Koksharov, N. L.; Kruglov, A. A.; Lutfullin, R. Ya.; Mulyukov, R. R.; Назаров, А. А.; Safiullin, R. V.; Kharin, S. A.

doi:10.1134/s1995078010010118

Cited by 17 publications

(21 citation statements)

References 15 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…Исходное УМЗ состояние в титановом сплаве ВТ6 было получено всесторонней изотермической ковкой с понижением температуры на последней стадии ковки до 600°С закаленных из β-области заготовок с последую-щей изотермической прокаткой при температуре 600°С [5,7]. Такая обработка обеспечивала УМЗ структуру со средним размером зерен 0,18 мкм.…”

Section: материал и методика экспериментаunclassified

“…В научно-техниче-ской литературе на сегодняшний момент отсутствуют экспериментальные данные по оценке нормального мо-дуля упругости в двухфазных титановых сплавах типа ВТ6 после длительного отжига при 900°С. Между тем, эти данные также важны, так как в процессе технологи-ческого изготовления ответственных изделий авиаци-онного двигателя, таких как, например, полая лопатка [5], титановый сплав подвергается длительному темпе-ратурному воздействию, что, вполне вероятно, может заметно отразиться на конструкционной прочности полого изделия. Результаты механических испытаний образцов титанового сплава ВТ6С после длительного вакуумного отжига представлены в таблице 2.…”

Section: результаты и их обсуждениеunclassified

“…В этой связи актуальным является оценка стабильности упругих свойств двух-фазных титановых сплавов типа ВТ6. Титановые сплавы типа ВТ6 (зарубежный аналог -сплав Ti-6Al-4V) явля-ются своеобразной «рабочей лошадкой» для авиацион-ного машиностроения, из которых, в частности, изго-тавливается полая лопатка вентилятора современного гражданского авиационного двигателя [5]. Надежность авиационной лопатки в эксплуатации, ее прочностные и частотные характеристики не в последнюю очередь определяются стабильным значением модуля упругости материала авиационной конструкции.…”

Section: Introductionunclassified

See 2 more Smart Citations

Young’s modulus of titanium alloy VT6S and its structural sensitivity

Lutfullin¹,

Trofimov²,

Kashaev³

et al. 2017

LoM

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

According to literature data, values of Young's modulus, E, measured in a two-phase titanium alloy VT6 (Ti-6Al-4V) can vary from 90 to 145 GPa. Elasticity modulus is an important material parameter, which enters the basic equations describing the structural strength of materials. Due to such a wide scatter of E values, there is a problem of a correct choice of this parameter for the strength analyses of responsible aircraft structures. This also makes doubtful the accuracy of computational models assuming a constancy and structural insensivity of Young's modulus of an alloy used. An absence of systematic data in this field requires carrying out experiments, which would allow one to estimate the stability of elastic and strength properties of VT6-type two-phase titanium alloys subjected to long term processing at superplastic deformation temperatures, i.e. about 900°C. Experiments carried out in the present paper have shown that long-term vacuum annealing of sheet titanium alloy VT6S with an initial average grain size of 1 µm at 900°C for 50 hours leads to a considerable, about 14 %, reduction in Young's modulus. The average grain size increases up to 6 µm during 50 hours annealing. Along with the reduction of elastic properties, a considerable, about 14 % too, decrease in the room temperature tensile strength has been found. Vacuum annealing at 900°C preserves the existing anisotropy of mechanical properties, which is inherited due to a weak change of the original crystallographic texture. The revealed change of mechanical properties in sheet of titanium alloy VT6S after vacuum annealing correlates with structural changes including changes in phase composition and crystallographic texture. Значения нормального модуля (Юнга) упругости (Е), измеренные в двухфазных титановых сплавах типа ВТ6 (ана-логи зарубежного сплава Ti-6Al-4V), согласно сведениям из научно-технической литературы могут варьироваться от 90 до 145 ГПа. Модуль упругости входит в основные уравнения конструкционной прочности материала. Поэтому наблюдаемый широкий разброс создает проблему корректного выбора значения Е при проведении прочностных расчетов авиационных конструкций ответственного назначения, а также ставит под сомнение точность расчетных моделей, подразумевающих постоянство и структурную нечувствительность нормального модуля упругости исполь-зуемого сплава. Отсутствие системных научных данных определило актуальность проведения экспериментов, по-зволяющих оценить стабильность упругих и прочностных свойств в двухфазных титановых сплавах типа ВТ6 после длительного нахождения их при температуре проявления сверхпластической деформации, составляющей 900°С. Проведенные эксперименты показали, что длительный вакуумный отжиг в течение 50 часов при 900°С листовых заготовок из титанового сплава ВТ6С с исходным средним размером зерен 1 мкм приводит к заметному снижению (~14 % в продольном направлении) нормального модуля упругости. Средний размер зерен в процессе 50-и часо-вого отжига увеличился до 6 мкм. Наряду с уменьшением упругих свойств, выявлено т...

show abstract

Section: материал и методика экспериментаunclassified

Section: результаты и их обсуждениеunclassified

Section: Introductionunclassified

See 1 more Smart Citation

Young’s modulus of titanium alloy VT6S and its structural sensitivity

Lutfullin¹,

Trofimov²,

Kashaev³

et al. 2017

LoM

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…Представленные результаты исследований могут служить научной основой для разработки технологиче-ского метода изготовления при пониженной темпера-туре широкохордной полой лопатки для современного авиационного двигателя [21][22]. На рис.…”

unclassified

“…На рис. 5 приведена фотография модели полой лопатки, изготовленной при 750 о С из наноструктурного сплава ВТ6 [22].…”

unclassified

Superplasticity and solid-phase bonding of nanostructured materials. Part II. The model of the solid-phase joint formation in titanium alloy under low-temperature superplasticity

Lutfullin¹

2011

LoM

Self Cite

View full text Add to dashboard Cite

The manuscript presents a review of recent studies on the effect of superplasticity (SP) on solid-phase weldability of crystalline materials. A model of solid-phase joining for nanostructured titanium alloy VT6 under low temperature SP is considered. We justify the perspectives of application of nanostructured materials in the development of cuttingedge, recource-saving technologies for manufacturing hollow components for aviation and engine industries pressure welding.Keywords: low temperature superplasticity, nanostructure, solidphase joining, titanium alloy, hollow blade Известно [1], что диффузионные процессы в титановых сплавах заметно активизируются, начиная с температу-ры 700 °С. Об этом также свидетельствуют и экспери-ментальные данные по интенсивному росту зерен при вакуумном отжиге наноструктурного сплава ВТ6 [2]. Однако, несмотря явные признаки высокой активно-сти диффузии, ее роль в захлопывании микропор в зоне твердофазного соединения (ТФС), частности, при тем-пературе 700°С крайне незначительна для нанострук-турного сплава ВТ6. Доказательством такого утвержде-ния послужили результаты экспериментальной работы [3], в которой сваркой давлением были изготовлены из наноструктурного сплава ВТ6 образцы с различной пористостью в зоне твердофазного соединения (ТФС), проведен последующий вакуумный отжиг при темпе-ратуре деформации и выполнена оценка механических свойств. Оказалось, что с увеличением степени дефор-мации пористость в зоне ТФС образцов при заметно уменьшилась. Механические свойства образцов при комнатной температуре, соединенных при деформации e=35% и температуре 600°С, соответствовали свойствам основного материала, и поры в зоне ТФС отсутство-вали. В образцах соединенных при температуре 650°С поры отсутствовали после деформации e=25%. Время сверхпластической деформации при этом составляло 0,5 часа. При этом вакуумный отжиг образцов, содер-

show abstract