Scientific journal
Fundamental research
ISSN 1812-7339
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 1,087

COMPARATIVE RESEARCH OF SHORT-TERM CREEP RATE OF TITANIC ALLOY VT1-0 AT THE HIGH TEMPERATURES IN AIR, HYDROGEN AND NITROGEN

Smirnov S.V. 1 Zamaraev L.M. 1 Matafonov P.P. 1
1 URAL BRANCH OF Russian Academy Of Sciences Institute Of Engineering Science, Ekaterinburg
Проведены экспериментальные исследования деформации стандартных образцов из титанового сплава ВТ 1-0 в условиях ступенчатого нагрева до температур 1100 °С и действия растягивающих напряжений ниже предела текучести (до 9,36 МПа) в воздухе, водороде и азоте. В экспериментах измеряли удлинение образцов на каждом этапе нагрева. На основании полученных данных построены диаграммы удлинения образцов при температурах от 400 до 1100 °С в зависимости от величины растягивающих напряжений. По диаграммам определены значения температуры начала деформации в условиях кратковременной ползучести, рассчитаны скорости ползучести. Полученные значения скоростей ползучести (v) были подвергнуты нелинейному регрессионному анализу в программном комплексе Statistica v. 8.0. В результате для реализованных напряжений нагрузки (σ = 1,99; 4,45; 6,91 и 9,36 МПа) и температур нагрева (t) от 400 до 1100 °С получена следующая аппроксимирующая зависимость v = a exp (b t), 1/c. Эмпирические коэффициенты a и b в формуле для исследованных газовых сред и значений напряжения растяжения приведены в таблице в тексте статьи. Величина достоверности аппроксимации составляет не менее 0,84.
Experimental research of deformation of standard samples from a titanium alloy VT 1-0 in a stepwise heating up to temperatures of 1100 0 C and the action of tensile stresses below the yield strength (up to 9,36 MPa) have been carried out in air, hydrogen and nitrogen. The elongations of the samples at each stage of heating have been measured in the experiments. On the basis of the received data the elongation diagrams of samples are constructed at temperatures from 400 to 1100 °С depending on the magnitude of tensile stress. Values of temperature of the beginning of deformation in the conditions of short-term creep are determined and creep speed are calculated by the diagrams. The received values of creep speed (v) have been subjected to the nonlinear regression analysis in the software package Statistica v. 8.0. As a result for the realized tension of loading (σ = 1,99; 4,45; 6,91 and 9,36 MPa) and temperatures of heating (t) from 400 to 1100 °С the following approximating dependence is received. v = a exp (b t), 1/second Empirical coefficients a, b in the formula for the investigated gaseous media and tensile stress values ​​are given in the table in text of article. The value of the reliability of approximation makes not less than 0,84.
titanium alloy
short-term creep
influence of gas media
tensile creep
creep speed
1. Aksenov YU.A., Dashkin D.I., Kolmogorov V.L., Ponyatovskiy E.G., Taluns G.G., Kataya V.R., Levin I.V., Potapenko YU.A., Trubin A.N. Influence of hydrogen on plasticity and resistance of deformation of the technical titan of WT 1-0 at temperatures to 750 °С // FMM. 1989, vol. 67, no 5, pp. 993–999
2. Bay A.S., Layner D.I., Slisareva E.N., Tspin M.I. Oxidation of the titan and its alloys. Moscow: Metallurgiya, 1970, 320 p.
3. Benar ZN. Oxidation of metals. Moscow: Metallurgiya, 1969, vol. 2, 209 p.
4. Kolachev B.A. Hydrogen brittleness of metals. – Moscow: Metallurgiya, 1985, 217 p.
5. Lokoshenko A.M., Ilin A.A., Mamonov A.M.,Nazarov V.V. Experimental – theoretical study of the influence of hydrogen on creep and durability titanium alloy VT-6 // Metals. – 2008, no. 2, pp. 60–66.
6. Miklyaev P.G. Mechanical properties of light alloys at temperatures and speeds of forming operation. – M: Metallurgiya, 1994, 180 p.
7. Smirnov S.V., Zamaraev L.M., Matafonov P.P. Research recry durability of steel 12x18h10t in hydrogen and air environments. Problems of mechanical engineering and reliability. 2008, no. 2, pp. 46-49

Рецензенты:

Гладковский С.В., д.т.н., профессор, заведующий лабораторией деформирования и разрушения Института машиноведения УрО РАН, г. Екатеринбург;

Коновалов А.В., д.т.н., профессор, заведующий лабораторией механики деформации Института машиноведения УрО РАН, г. Екатеринбург.

Работа поступила в редакцию 24.08.2012.