Structure and Hardness Variations Through Section of Hot-Forged Pipe Billet from PT-1M Alloy

In this paper structure and hardness variations through the section of the hot-forged pipe billet from the PT-1M alloy were studied by the methods of macro, micro, X-ray structural and durometric analyzes. A coarse nonuniform structure through sections of the pipe billet and the relationship between the structure and the hardness were established.     Keywords: titanium alloy PT-1M, hot deformation, macrostructure, microstructure, hardness

Relationship Between Structure and Properties of the Large-Size Billet of Titanium Alloy PT-7M

In this paper the interrelation between the structure, hardness and strain resistance at 875 ∘C of the hot-forged pipe billet of the titanium alloy PT-7M (Ti-2.2Al-2.5Zr) was studied by the methods of macro, micro, XRDA, durometric analyzes and hot upsetting operation at 875 ∘C. It was found, that the volume fraction of the large grains reduced and recrystallized from the center to the surface of the pipe billet. As a result, hardness and strain resistance grew at 875 ∘C from the center to the surface of the billet.     Keywords: titanium alloy PT-7M, hot deformation, phase composition, structure, texture, hardness, strain resistance

Structure and Properties of the Billet of PT-1M Alloy after Expanding

In this paper the macro-, microstructure, the hardness and the modulus of elasticity for the billet of the PT-1M alloy after expanding was studied. It was shown the expanding resulted to grain refinement near inner surface of the billet due to the recrystallization. The relationship between the structure through sections, the hardness and the modulus of elasticity was established.     Keywords: titanium alloy PT-1M, expanding, macrostructure, microstructure, hardness, modulus of elasticit

INFLUENCE OF HEAT TREATMENT REGIME ON STRUCTURE, PHASE COMPOSITION AND HARDNESS OF ALLOY Ti–21Al–23Nb–1V

The intermetallic alloy Ti–21Al–23Nb–1V after this heat treatment mode was investigated: heating 1060 oC, holding 20 minutes, cooling with furnace to 800 °C, holding 2 hours, heating 900 oC, holding 1 and quenching in water. It was found α2‑phase separation occurs along the boundaries when cooled to a temperature of 800 °C. Increasing the treatment temperature to 900 °C and holding at this temperature does not increase its quantity.В работе проведено исследование интерметаллидного сплава Ti–21Al–25Nb–1V после термообработки по следующим режимам: нагрев 1060 °C, выдержка 20 минут, охлаждение с печью до 800 °C, выдержка 2 часа, нагрев до 900 °C, выдержка 1 час и закалка в воду. Установлено, что выделение α2‑фазы происходит по границам при охлаждении до температуры 800 °C. Повышение температуры обработки до 900 °C и выдержка при данной температуре не приводит к увеличению ее количества.Работа выполнена в рамках гос.задания Минобрнауки РФ (№ 11.8386.2017/БЧ)

Влияние структурно-фазового состояния на физико-механические свойства горячепрессованных труб из титанового сплава Ti–3Al–2,5V

This study investigates the impact the hot extrusion process variables on the physical and mechanical properties of Ti–3Al–V alloy The research examines four tube segments extracted from various hot-extruded tubes of Ti–3Al–2.5V alloy, with an outer diameter (OD) of 90 mm and a wall thickness of 20 mm. The manufacturing process involves expanding sleeves with a horizontal hydraulic press to achieve an OD of 195 mm, followed by heating to 850–865 °C prior to extrusion. The tube segments are labeled as 1, 2, 3, and 4, corresponding to their order of production. Our findings demonstrate that an increase in the number of extrusions in the α + β area from tube 1 to tube 4 leads to a reduction in the primary α-phase volume fraction and an increase in the β-transformed structure volume fraction. These changes are attributed to the higher final extrusion temperature resulting from more intense deformation heating during hot tooling (die and mandrel) processes. Additionally, elevating the final extrusion temperature from tube 1 to tube 4 leads to a notable decrease in the residual β-solid solution volume fraction and a reduction in the “sharpness” of the α-phase tangent-oriented texture. The alterations in the structural and phase state of the alloy from tube 1 to tube 4 are found to influence the contact modulus of elasticity and microhardness. These identified relationships can be utilized to optimize the process variables for the extrusion of multiple Ti–3Al–2.5V alloy tubes.Исследовано влияние изменения  параметров  горячего  прессования  на  физико-механические  свойства  труб  из сплава Ti–3Al–2,5V. Материалом для исследования служили  четыре  патрубка,  отобранные  от  разных  горячепрессованных труб из сплава Ti–3Al–2,5V с внешним диаметром 90 мм и толщиной стенки 20 мм, полученных из экспандированных гильз с внешним диаметром 195 мм на горизонтальном гидравлическом прессе. Экспандированные гильзы перед прессованием  нагревались до температуры 850–865 °С. Образцам исследуемых горячепрессованных труб присвоены номера 1, 2, 3 и 4 согласно последовательности  их  получения  в  промышленных  условиях.  Показано,  что  увеличение  количества  проведенных  прессовок в α + β-области от трубы 1 к трубе 4 приводит к закономерному уменьшению объемной доли первичной α-фазы в их структуре, а также к росту объемной доли β-превращенной структуры вследствие повышения температуры окончания прессования, вызванного более активным деформационным разогревом из-за увеличения температуры инструмента (матрицы и иглы). Обнаружено, что фиксируемое структурно повышение температуры окончания прессования от 1-й трубы к 4-й влечет за собой характерное уменьшение объемной  доли  остаточного  β-твердого  раствора  и  снижение  «остроты»  наблюдаемой  тангенциальной текстуры α-фазы. Установлено, что выявленные изменения структурно-фазового состояния сплава от 1-й трубы к 4-й оказывают закономерное влияние на получаемый в них уровень свойств – контактного модуля упругости и микротвердости. Полученные  закономерности  необходимо  учитывать  при  разработке  технологического  режима   многоразового   прессования труб из сплава Ti–3Al–2,5V

THE STUDY OF THE INFLUENCE OF HEAT TREATMENT ON THE STRUCTURE OF THE INTERMETALLIC ALLOY Ti–21Al–23Nb

В статье описаны результаты исследования интерметаллидного сплава Ti–21Al–23Nb (ат. %) после контролируемого режима охлаждения: нагрев 1060 °С, выдержка 20 минут, охлаждение с печью до 900 °С, выдержка 1 час, охлаждение с печью до 800 °С и закалка в воду. В ходе анализа влияния этапов контролируемого охлаждения на микроструктуру и фазовый состав образцов установлено, что распад происходит с образованием относительно крупных пластин. Дисперсных выделений не обнаружено. Сохраняется повышенное количество β-фазы с пониженным содержанием алюминия. Достигнута структура и фазовый состав, обеспечивающие повышенную вязкость в холодном состоянии.The intermetallic allow Ti–21Al–23Nb after controlled cooling conditions is investigated: heating 1060 °C, holding 20 minutes, cooling with furnace to 900 °C, holding 1 hour, cooling with furnace to 800 °C and quenching in water. The microstructure and phase composition analysis is studied. It is found that the decomposition takes place with the formation of relatively large plates. Disperse secretions were not detected. An increased amount of β-phase with a reduced aluminum content is remained. The structure and phase composition with increased ductility in a cold state is reached.Работа выполнена при поддержке гранта Президента Российской Федерации МК-7923.2016.8

CHANGE OF STRUCTURAL CONDITION AND HARDNESS FOR A SECTION OF HOT-WORKED PIPE BILLET FROM PT‑1M ALLOY

In this paper, the methods of macro, micro, X‑ray structural and durometric analyzes were used to study the changes of macro, microstructure and hardness for the large-sized hotworked pipe billet from PT‑1M alloy. It was found the coarse macro- and micro- structure over the cross section of the billet was formed. The correlation between the structure and the hardness was established.В работе методами макро-, микро-, рентгеноструктурного и дюрометрического анализов исследовано изменение макро-, микроструктуры и твердости по сечению крупногабаритной горячедеформированной трубной заготовки из сплава ПТ‑1М. Обнаружена неполная проработка макро-, микрозеренной структуры по сечению заготовки. Установлена взаимосвязь между формируемой структурой и твердостью.Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 18-79-10107)

Change of Structural Condition and Hardness for a Section of Hot-Worked Pipe Billet from VT-14 Alloy

In this paper, the methods of macro, micro, X-ray structural and durometric analyzes were used to study the changes of macro, microstructure and hardness for the large-sized hotworked pipe billet of VT–14 alloy.В работе методами макро-, микро-, рентгеноструктурного и дюрометрического анализов исследовано изменение макро-, микроструктуры и твердости по сечению крупногабаритной горячедеформированной трубной заготовки из сплава ВТ14.Исследование выполнено при финансовой поддержке Российского научного фонда (проект № 18–79–10107)

RELATION BETWEEN STRUCTURE AND PROPERTIES FOR A SECTION OF LARGE-SIZE BILLET FROM TITANIUM ALLOY PT‑7M

In the work of making macro-, micro-, X‑ray structural analyzes, durometry and hot upsetting operation at 875 °C, changes in the structure, hardness and hot strength over the cross section of a hot-baked titanium alloy PT‑7M were studied. It was established that the macrostructure of the microstructure over the cross section of the investigated billet of alloy PT‑7M is characterized by a decrease in the proportion of large macrogranes and recrystallized grains from the center to the surface of the semi-finished product. This contributes to the growth of hardness, the real stresses duaring compression test at 875 °C with increasing distance from the center of the billet.В работе методами макро-, микро-, рентгеноструктурного анализов, дюрометрии и испытаний на горячую осадку при 875 °C изучено изменение структуры, твердости и горячей прочности по сечению горячекованной заготовки из титанового сплава ПТ‑7М. Установлено, что для макро-, микроструктуры по сечению исследованной заготовки из сплава ПТ‑7М характерно уменьшение доли крупных макрозерен и рекристаллизованных зерен от центра к поверхности полуфабриката. Это способствует росту твердости, истинных напряжений при испытаниях на сжатие при 875 °C по мере удаления от центра заготовки.Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 18-79-10107)

FORMATION OF STRUCTURE AND PROPERTIES IN A TITANIUM ALLOY Ti–3Al–2,5V IN THE PROCESS OF OBTAINING A PIPE BY TREX

The evolution of the structure and properties of the Ti–3Al–2,5V alloy during tube producing by the TREX technology using the methods of optical microscopy, REM, durometry, mechanical compression and tension tests were studied.В работе методами оптической, растровой микроскопии, РСФА, дюрометрии, механических испытаний на сжатие и растяжение изучено изменение структуры и свойств трубной заготовки из сплава Ti–3Al–2,5V на различных этапах получения по технологии TREX.Исследование выполнено за счет гранта Российского научного фонда (проект № 18-79-10107)