Введение
1. Особенности использования титановых сплавов в элементах паротурбинных установок 12
1.1 Анализ условий эксплуатации и технических требований, предъявляемых к материалам для морских паротурбинных установок 12
1.2 Обзор современного состояния в области разработки жаропрочных титановых сплавов 19
1.3 Анализ имеющихся данных по влиянию структурного состояния титановых сплавов на механические свойства, характеристики жаропрочности и усталость 1.3.1 Общая характеристика структуры деформированных титановых сплавов 25
1.3.2 Закономерности формирования различных типов структуры двухфазных титановых сплавов 28
1.3.3 Зависимость механических свойств титановых сплавов от структуры, влияние легирования и термообработки 33
1.3.4 Влияние структуры титановых сплавов на процессы деформации и разрушения 1.4 Опыт применения морских титановых сплавов композиций Ti-Al-Mo-V-C и Ti-Al-Mo-Zr-C в элементах ответственных конструкций 50
1.5 Обоснование целесообразности использования морских титановых сплавов в элементах паротурбинных установок и постановка задачи работы
1.5.1 Конструктивная прочность титановых сплавов в условиях эксплуатации паротурбинных установок 53
1.5.2 Свойства титановых сплавов, определяющие их использование в паротурбинных установках 57
Выводы по главе 1 и задачи работы 60
2. Материалы и методики исследований 62
2.1 Характеристика материалов, исследованных в работе 62
2.2 Обоснование выбора откорректированного химического состава исследуемых титановых сплавов с целью повышения их прочности 64
2.3 Методики исследования материала 71
2.3.1 Методы исследования структуры и фазового состава 71
2.3.2 Методы определения стандартных механических характеристик 73
2.3.3 Методы определения показателей конструктивной прочности 73
2.3.4 Технические требования к материалам для паротурбинных установок 76
Выводы по главе 2 77
3. Исследование влияния структурного состояния морских титановых сплавов повышенной прочности на физико-механические свойства и характеристики работоспособности 79
3.1 Металлографический анализ исследуемых титановых сплавов с различными типами структуры 79
3.2 Ориентационная микроскопия исследуемых титановых сплавов с различными типами структуры 83
3.3 Моделирование процессов деформирования исследуемых титановых сплавов с различными типами структуры 91
3.4 Стандартные механические свойства исследуемых титановых сплавов в различном структурном состоянии 102
3.5 Температурная зависимость стандартных механических свойств исследуемых титановых сплавов в различном структурном состоянии 105
3.6 Влияние структурного состояния исследуемых титановых сплавов на характеристики жаропрочности при повышенных температурах 107
3.7 Влияние структурного состояния исследуемых титановых сплавов на характеристики выносливости при повышенных температурах 115
Выводы по главе 3 122
4. Разработка технологии изготовления различных полуфабрикатов из морских титановых сплавов, обеспечивающей формирование в них заданной структуры и комплекса физико-механических и служебных свойств 125
4.1 Деформированные полуфабрикаты, используемые для изготовления деталей и сварных узлов паротурбинных установок 125
4.2 Влияние термопластического цикла деформирования на формирование структуры в различных полуфабрикатах и типовые технологические процессы их изготовления 126
4.2.1 Формирование структуры титановых сплавов при горячей пластической обработке 126
4.2.2 Типовые технологические схемы изготовления деформированных полуфабрикатов из титановых сплавов
4.3 Разработка технологических схем изготовления поковок, катаных прутков и цельнокатаных колец, обеспечивающих достижение заданного структурного состояния 140
4.4 Термическая обработка титановых сплавов и ее влияние на формирование структуры деформированных полуфабрикатов 154
4.4.1 Исследование влияния термической обработки на формирование структуры морских титановых сплавов 157
Выводы по главе 4 160
Заключительные рекомендации по использованию исследованных титановых сплавов в паротурбинных установках 162
Выводы 164
Список условных обозначений 167
Список использованных литературных источников
