Проаналізовано результати експериментального дослідження закономірностей пластичного деформування титанових сплавів за умов плоского напруженого стану. Досліди виконано шляхом навантаження тонкостінних трубчастих зразків осьовою силою та внутрішнім тиском за умов пропорційного росту навантаження. Виявлено, що розглянуті сплави є трансверсально-ізотропними матеріалами, поверхня ізотропії яких збігається з циліндричною поверхнею зразка. Показано, що процес пластичного деформування сплавів за простого навантаження добре описується рівняннями запропонованої раніше деформаційної теорії пластичності трансверсально-ізотропних середовищ.

На прикладі титанових сплавів ВТ6 і IMI 834 вивчено вплив морфології окремих фаз на особливості пластичної деформації в багатофазних матеріалах і матеріалах з численними межами поділу. Засобом електронної просвічувальної мікроскопії досліджено проходження дислокацій через межі поділу під час деформації таких матеріалів у різних структурних станах і можливі причини деформаційного зміцнення для пластинчастої, глобулярної та бімодальної структур. Показано, що визначення показника деформаційного зміцнення n під час механічних випробувань можна використати як вирішальний засіб аналізу деформаційного процесу у складних сплавах. Проаналізовано причини різного рівня міцності даних сплавів за різної морфології окремих фаз.

Изучено влияние плазменных покрытий различного структурно-фазового состава на работоспособность титанового сплава ТС-5 при различных видах абразивного изнашивания. Рентгенофазовыми исследованиями обнаружены значительные изменения состава плазменных покрытий по сравнению с исходным составом порошков, межфазное взаимодействие их компонентного состава и формирование сложных покрытий с неидентифицированными фазами. Подтверждена меньшая интенсивность абразивного изнашивания в условиях нежестко закрепленных абразивных частиц. Наибольше схема испытаний изменяется при абразивном изнашивании плазменного покрытия ПОАН-30. Наивысшая абразивная стойкость у плазменного покрытия сложным карбидом титана и хрома.

На зразках титану технічної чистоти виконано порівняльні механічні випробування на розтяг, стиск і твердість. Встановлено зв'язок між характером кривих зміцнення під час випробувань за різними схемами. Для побудови кривих зміцнення в області середніх і великих деформацій використано експерименти повторного стиску попередньо деформованих зразків. Проаналізовано роль релаксаційних процесів у випадку повторного навантаження попередньо деформованого зразка.

Изучены прочностные и усталостные характеристики экспериментального (<$E alpha~+~beta>)-титанового сплава системы Ti - Al - Mo - V - Nb - Fe - Zr. Выполнены фрактографические исследования образцов после испытаний на малоцикловую усталость. Для сравнения был использован широко распространённый в авиастроении промышленный сплав ВТ22, который после регламентированного отжига имеет такой же уровень прочности (1100 МПа). Установлено, что циклическая долговечность сплава T-110 превышает этот показатель сплава ВТ22.

Досліджено зміну з температурою механізму повзучості титанових сплавів ВТ1-0, ВТ6 та ВТ16 у температурному інтервалі 400-650 <$E symbol Р>C і діапазоні швидкостей повзучості <$E 10 sup -8~-~10 sup -6~roman c sup -1>. Показано, що з підвищенням температури механізм повзучості досліджених сплавів змінюється в послідовності: логарифмічний - низькотемпературний - високотемпературний - дифузійний. Високотемпературний механізм повзучості (<$E Q sub d~=~Q sub sd>, n = 3 - 5) в сплавах ВТ1-0, ВТ6, ВТ16 настає відповідно за температур 500, 550 та 450 <$E symbol Р>C. Температура, за якої в цих сплавах починається дифузійний механізм повзучості (<$E Q sub d~=~Q sub sd>, n = 1) змінюється для тієї ж послідовності сплавів: відповідно 650, 600 та 500 <$E symbol Р>C. Знайдені залежності обговорено з погляду впливу легувальних елементів на дифузійну рухливість атомів титану.

Наведено методику ударного стиску високоміцної сталі типу 20Х2Н4А та титанового сплаву типу ВТ8, й експериментальні результати досліджень цих матеріалів. Аналіз результатів свідчить про суттєве підвищення опору стиску у випадку розширеного на порядок діапазону досліджуваних швидкостей деформування. Залежність опору стиснення в разі підвищення швидкості деформації істотно зростає.

Исследовано влияние различной термомеханической обработки титанового сплава ВТ22 на температурные зависимости внутреннего трения (ВТ) в области температур 80 - 300 К. В интервале 140 - 160 К обнаружен пик ВТ, появление которого связывается с существованием низкотемпературного мартенситного перехода. Исследовано влияние температуры отжига, одноосной деформации и гидроэкструзии на положение пика.

Представлены результаты экспериментального исследования влияния структуры титанового псевдо-<$E alpha> сплава ПТ3В, сформированной пластическим деформированием и термической обработкой, на механические свойства, коррозию и циклическую трещиностойкость в водно-амиачных средах различной концентрации и температуры. Исследована кинетика электродных процессов на гладкой поверхности и в вершине усталостной трещины. Идентифицированы методами ртутного капающего и дискового вращающегося электродов основные парциальные электрохимические реакции, определена лимитирующая стадия катодного процесса (диффузия молекулярного кислорода), гидродинамические условия протекания реакции и коэффициент диффузии кислорода при 298 К в водно-аммиачных средах (<$E D ~=~ 4,8 ~times~ 10 sup -8 > м<^>2/с). Изучена кинетика усталостного, коррозионно-усталостного разрушения сплава (зарождение и рост трещины). Выявлен наибольший ресурс на стадии до зарождения трещины на воздухе в сплаве глобулярной структуры, превышающий в 1,5 - 2 раза ресурс пластинчатых структур. Исследованиями электрохимических процессов в коррозионно-усталостной трещине установлена прямолинейная зависимость стабилизированного значения электродного потенциала <$E E sub st > от <$E DELTA K>. Металлографически выявлены особенности усталостного разрушения сплава различной структуры в воздухе и в водно-аммиачных средах. Проанализированы кинетика, механизмы коррозии и коррозионно-усталостного роста трещины.

Проведено серії випробувань титанового сплаву ВТ9 за умов деформування на розтяг, стиск, кручення та розтяг з одночасним крученням за температури 950 <$E symbol Р>C й інтенсивності швидкостей деформації <$E xi sub e ~=~ 5 ~cdot~ 10 sup -4 ~-~ 1 ~cdot~ 10 sup -2 > с<^>-1. Шляхом побудови залежностей інтенсивність напружень - інтенсивність швидкостей деформацій установлено, що для надпластичного титанового сплаву ВТ9 виконується гіпотеза єдиної кривої для скінченних деформацій з прийнятною в інженерній практиці точністю.

Досліджено повзучість за температури 77 K та відповідні зміни електроопору сплаву ніобій - титан, підданого пластичним деформаціям волочінням за температури 77 K. Показано, що після великих пластичних деформацій (<$E epsilon ~>>~99~%>) спостерігаються аномалії низькотемпературної повзучості, які не виявляються під час іспитів слабко- та середньодеформованих зразків. Швидкість повзучості на перехідній стадії значно вища, ніж це випливає з класичних уявлень про механізми низькотемпературної повзучості (логарифмічний закон), і залежність деформацій повзучості описується степеневим законом, що відповідає повзучості з поверненням. У процесі повзучості виникають осциляції на кривих електроопору, що особливо яскраво виявляються після волочіння в рідкому азоті. Обговорено можливі причини явищ, що спостерігаються.

На підставі статистичного аналізу фізико-механічних характеристик поверхневого шару зразків титанового сплаву ВТ14, одержаних за допомогою акустичного методу, виявлено особливості кінетичних залежностей емпіричного параметра, пов'язаного зі структурною неоднорідністю металу. Це дозволяє визначати характерні моменти процесу утомного пошкоджування.

Досліджено утомні характеристики сплаву Ti - 6Al - 4V, синтезованого за найпростішою технологією порошкової металургії, яка включає лише операції пресування та спікання елементарних порошкових сумішей на основі гідриду титану. Порошковий матеріал має відносно дрібні зерна <$E beta>-фази, що, незважаючи на наявність залишкових пор, призводить до досить високої межі утоми (500 МПа), яка близька до межі утоми відповідного литого сплаву. Місцями зародження тріщин від утомленості в порошковому сплаві є такі концентратори напружень: найбільш крупні пори, що виходять на поверхню робочої частини зразків. Застосування даної порошкової технології дозволяє в разі значного зниження вартості виробництва титанових сплавів і виробів з них одержувати задовільні статичні та динамічні механічні характеристики, прийнятні для практичного використання.

В интервале температур 10 - 373 К получены диаграммы растяжения фольги поликристаллического титана технической чистоты и построены соответствующие им кривые деформационного упрочнения в координатах напряжение - пластическая деформация <$Esigma ( epsilon sub p )>. Показано, что кривые упрочнения состоят из двух (при низких температурах) или трех (при высоких температурах) фрагментов (стадий), которые аппроксимируются с помощью уравнения <$E sigma~=~const~+~h epsilon sub p sup n> с постоянными в пределах стадии реологическими параметрами n и h, эмпирические значения которых определены в изученном интервале температур. Поведение кривых упрочнения сопоставлено с особенностями эволюции субструктуры поликристаллического титана на различных стадиях пластической деформации, которые обнаружены методами электронной и оптической микроскопии. Установлено наличие корреляций между отдельными стадиями упрочнения и формирующимися в процессе деформации структурными состояниями образцов. Обсуждена эффективность упрочнения поликристаллов титана субструктурами различного типа: ансамблем хаотически распределенных дислокаций, полосами переориентации и двойниками.

На підставі утомних випробувань зварних зразків з дослідного титанового сплаву Т110 показано, що найвитриваліші під циклічним навантаженням є з'єднання, виконані електронно-променевим зварюванням. Вони мають малу зону термічного впливу та менші, ніж після аргоно-дугового зварювання, розміри зерна.

Зроблено спробу пояснити крихкий розвиток коротких втомних тріщин у зразках титанового сплаву ВТ3-1, випробовуваних у режимі одночасного згину і закруту. Передбачено можливий вплив на руйнування водню, що абсорбується з атмосфери і проникає до вершини мікротріщин у приповерховому шарі зразка. Більший вміст водню біля берегів тріщин, поблизу поверхні зразка, у порівнянні з його осердям, підтверджує припущення, що він спричинив крихкий ріст коротких втомних тріщин.

Проведено детальное исследование низкотемпературной пластичности поликристаллического <$E alpha - roman Ti> повышенной чистоты (примесей внедрения O + N = 0,06 ат. %). Получены температурные зависимости предела текучести, эффективного напряжения, скоростной чувствительности деформирующего напряжения и активационного объема в интервале температур 0,5 - 450 К. Выполнен термоактивационный анализ экспериментальных данных в рамках модели активированного движения дислокационной струны в рельефа Пайерлса. Показано, что пластическое течение чистого <$E alpha - roman Ti> в области умеренно низких температур (7 К <$E <<~T~<< > 150 К) происходит в результате термически активированного преодоления барьеров Пайерлса по механизму зарождения, расширения и аннигиляции парных кинков. Получены эмпирические значения параметров теории для призматического скольжения <$E left { 10 1 Bar 0 right } symbol ... 11 2 Bar 0 symbol ы> в <$E alpha - roman Ti> при низких температурах: напряжение Пайерлса <$E tau sub P ~=~72> МПа и характерная энергия критического парного кинка <$E H sub c ~=~ 1,5~cdot~10 sup -19> Дж = 0,96 эВ. При <$E T~<<~7> К пластичность чистого <$E alpha - roman Ti> имеет ярко выраженную аномалию, возможной причиной которой может быть переход при понижении температуры от термически активированного режима движения дислокаций к динамическому (надбарьерному). При повышенных температурах <$E T~>>~150> К пластичность чистого <$E alpha - roman Ti> качественно сохраняет характерные особенности, соответствующие механизму термически активированного движения дислокаций в рельефе Пайерлса при малых значениях эффе

ктивных напряжений.

Наведено результати досліджень в'язкопластичних властивостей деяких титанових сплавів у разі циклічного навантаження за умови складного напруженого стану. Експериментально обгрунтовано застосування пружно-в'язкопластичної моделі для досліджених конструкційних матеріалів.

Досліджено структуру, механічні властивості та електроопір кристалічного та псевдоаморфного (одержаного прокатуванням за 300 К на 50 % та 90 %) нікеліду титану як в початковому стані, так і після різних відпалів у інтервалі температур 513 - 873 K. Встановлено, що електроопір псевдоаморфного Ti - Ni перевищує 200 <$E roman {мкОм~cdot~см}>, монотонно спадає зі зростанням температури відпалу і в низькотемпературній області 4,2 - 50 K має мінімум (<$E T sub roman min > = 17 - 19 K). У температурному інтервалі 4,2 - 20 K знайдено немонотонну температурну залежність межі міцності псевдоаморфного Ti - Ni, яка зростає зі збільшенням ступеня деформації прокатуванням досліджуваного матеріалу. Проаналізовано одержані результати. Висловлено припущення, що знайдена аномалія температурної залежності межі міцності та електроопору пов'язана з низькотемпературним поліаморфізмом псевдоаморфного Ti - Ni у температурному інтервалі 10 - 20 K.

Исследовано поведение сплава титана ВТ1-0, легированного кремнием, алюминием и цирконием, при окислении на воздухе при 800 <$E symbol Р>C в течение 30 ч. Установлено, что легирование сплава кремнием до 6 масс. % повышает жаростойкость более чем в 2 раза. Этот эффект связан с его действием на диффузионные процессы в металле и в окалине, а также с изменением морфологии окалины.