Межведомственный аналитический центр, Москва, Россия:

Н. И. Дашкевич, руководитель направления

Национальный исследовательский технологический институт «МИСиС», Москва, Россия:
Н. А. Белов, проф., директор инжинирингового центра «Литейные технологии и материалы», эл. почта: nikolay-belov@yandex.ru
С. О. Бельтюкова, инженер, каф. технологии литейных процессов

С использованием программы Thermo-Calc проведен количественный анализ фазовых диаграмм тройных систем Al – Ti – X (где Х — Nb, Mo, Cr, V, Zr, W, Mn и Si) в области γ-сплавов на основе алюминида титана. Рассчитаны изотермические и политермические сечения, а также температуры ликвидуса, солидуса и других фазовых превращений. Определены параметры нонвариантной эвтектоидной реакции α→α₂+γ+β, которая, согласно расчету, должна протекать в системах с Nb, Mo, Cr, W и Mn. Показано, что фазовый состав тройных сплавов, включая массовые доли разных фаз (α, β, γ, α₂ и др.) и концентрации в них элементов (Ti, Al, Х), сильно зависит от температуры.

Работа проведена при поддержке гранта РНФ 14-19-01033.

1. Ильин А. А., Колачев Б. А., Полькин И. С. Титановые сплавы. Состав, структура, свойства. — М. : ВИЛС-МАТИ, 2009. — 520 с.
2. Appel F., Paul J. D. H., Oehring M. Gamma Titanium Aluminide Alloys: Science and Technology. — Weinheim : Wiley-VCH Verlag & Co. KGaA, 2011. — 745 р.
3. Xinhua Wu. Review of alloy and process development of TiAl alloys // Intermetallics. 2006. Vol. 14, iss. 10–11. Р. 1114–1122.
4. Joaquim Barbosa, C. Silva Ribeiro, A. Caetano Monteiro. Influence of superheating on casting of -TiAl // Intermetallics. 2007. Vol. 15, iss. 7. Р. 945–955.
5. Kuang J. P., Harding R. A., Campbell J. Microstructures and properties of investment castings of -titanium aluminide // Materials Science and Engineering A. 2002. Vol. 329–331. P. 31–37.
6. Hu D., Wu X., Loretto M. H. Advances in optimization of mechanical properties in cast TiAl alloys // Intermetallics. 2005. Vol. 13, iss. 9. Р. 914–919.
7. Güther V., Rothe C., Winter S., Clemens H. Metallurgy, Microstructure and Properties of Intermetallic TiAl Ingots // BHM. 2010. Vol. 155, iss. 7. Р. 325–329.
8. Simpkins R. J., Rourke M. P., Bieler T. A., McQuayb P. A. The effects of HIP pore closure and age hardening on primary creep and tensile property variations in a TiAl XD™ alloy with 0.1 wt.% carbon // Materials Science and Engineering A. 2007. Vol. 463, iss. 1–2. P. 208–215.
9. Huang Z. W., Voice W., Bowen P. Thermal exposure induced α₂+γ→B2(ω) and α₂→B2(ω) phase transformations in a high Nb fully lamellar TiAl alloy // Scripta Materialia. 2003. Vol. 48, iss. 1. Р. 79–84.
10. Пат. 2502824 РФ, МПК C 22 F 1/18. Способ термообработки отливок из сплавов на основе гамма алюминида титана / Белов Н. А., Белов В. Д., Алабин А. А., Петровский П. В., Павлинич С. П., Аликин П. В. ; заявитель и патентообладатель ФГОУ ВПО «Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» ; заявл. 13.11.2012 ; опубл. 27.12.2013, Бюл. № 36.
11. Witusiewicz V. T., Bondar A. A., Hecht U., Velikanova T. Ya. The Al – B – Nb – Ti system: IV. Experimental study and thermodynamic re-evaluation of the binary Al–Nb and ternary Al – Nb – Ti systems // J. of Alloys and Compounds. 2009. Vol. 472, iss. 1–2. Р. 133–161.
12. Hao Y. L., Yang R., Cui Y. Y., Li D. The influence of alloying on the α₂/(α₂+γ)/γ phase boundaries in TiAl based systems // Acta materialia. 2000. Vol. 48, iss. 6. Р. 1313–1324.

13. Kainuma R., Fujita Y., Mitsui H., Ohnuma I., Ishida K. Phase equilibria among α(hcp), β(bcc) and γ(L10) phases in Ti–Al base ternary alloys // Intermetallics. 2000. Vol. 8, iss. 8. Р. 855–867.
14. Белов Н. А., Чупахин И. С. Количественный анализ фазового состава сплава TNM-B1 на основе алюминида титана TiAl(γ) // Металловедение и термическая обработка металлов. 2013. № 9. С. 32–37.
15. Физическое материаловедение. В 3 т. Т. 2. Фазовые превращения в металлах и сплавах и сплавы с особыми физическими свойствами / под ред. Р. У. Кана, П. Хансена ; пер. с англ. — М. : Металлургия, 1987. — 624 с.
16. Белов Н. А. Диаграммы состояния тройных и четверных систем : учебное пособие для вузов. — М. : МИСиС, 2007. — 360 с.
17. Белов Н. А., Самошина М. Е. Влияние температуры ГИП-обработки на фазовый состав литейных сплавов на основе гаммаалюминида титана // Известия вузов. Цветная металлургия. 2013. № 6. С. 27–35.
18. Новиков И. И. Горячеломкость цветных металлов и сплавов. — М. : Наука, 1966. — 299 с.