Нормальный модуль упругости титанового сплава ВТ6С и его чувствительность к изменению структуры
Значения нормального модуля (Юнга) упругости ( Е ), измеренные в двухфазных титановых сплавах типа ВТ6 (аналоги 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 используемого сплава. Отсутствие системных научных данных определило актуальность проведения экспериментов, позволяющих 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 часового отжига увеличился до 6 мкм. Наряду с уменьшением упругих свойств, выявлено также заметное понижение (на ~ 14 %) предела прочности при комнатной температуре. Вакуумный отжиг при 900°С сохраняет имеющуюся в исходном листе ярко выраженную анизотропию механических свойств, наследуемую из-за слабого изменения исходной кристаллографической текстуры. Выявленный характер изменения механических свойств в листах титанового сплава ВТ6С после вакуумного отжига коррелирует со структурными изменениями, изменением фазового состава и кристаллографической текстурой.