Определение структуры и свойств жаропрочных титановых сплавов ВТ3-1 и ВТ9, полученных электронно-лучевой плавкой

Представлены результаты комплексного исследования качества жаропрочных титановых сплавов ВТ3-1 и ВТ9, полученных методом электронно-лучевой плавки (ЭЛП). Показано, что ЭЛП позволяет получать высококачественные слитки жаропрочных титановых сплавов ВТ9 и ВТ3-1. Из слитков, полученных методом ЭЛП, изготовлены полуфабрикаты в виде прутков. Установлено, что в макроструктуре деформированного металла отсутствуют трещины, расслоения, полости, металлические и неметаллические включения. Макроструктура металла прутков соответствует 4 баллам для сплава ВТ3-1 и 4–5 баллам для сплава ВТ9 по 10-балльной шкале микроструктур, установленной Инструкцией 1054-76. Показано, что микроструктура металла кованых прутков из сплава ВТ9 состоит из первичных β-зерен с непрерывной или прерывистой α-оторочкой толщиной 3–4 мкм по границам зерен. Структура металла внутри зерен пластинчатая, с частично глобуляризованными пластинами α-фазы; близкоориентированные пластины α-фазы образуют колонии размером 10–40 мкм. Толщина α-пластин составляет 1–5 мкм, а между пластинами или глобулами α-фазы располагается слой β-фазы толщиной 1–2 мкм. Микроструктура деформированного металла титанового сплава ВТ3-1 состоит из первичных β-зерен, в объеме которых содержатся колонии пластинчатой α-фазы размером 10–100 мкм. Толщина α-пластин составляет 1,5–3 мкм, а толщина слоя β-фазы в промежутках между α-пластинами — преимущественно 0,3–0,5 мкм. Микроструктура полуфабрикатов в виде деформированных прутков из сплавов ВТ9 и ВТ3-1 соответствует типам 4–6 по 9-типной шкале микроструктур, установленной Инструкцией 1054-76. Исследование механических свойств полученных полуфабрикатов показало, что они соответствуют всем требованиям нормативных документов, предъявляемым промышленностью к качеству металла жаропрочных титановых сплавов.