Ученые ТГУ изучили титановый сплав и его деформационное поведение
ТОМСК, 10 ноя – РИА Томск. Ученые Томского госуниверситета (ТГУ) изучили микроструктуру титанового сплава ВТ6 и объяснили, как он восстанавливает царапины; полученные результаты могут помочь при разработке методов повышения износостойкости сплавов, сообщается во вторник на сайте вуза.
Уточняется, что исследование провел коллектив междисциплинарной лаборатории компьютерного моделирования и анализа конденсированных сред ТГУ. Ученые работали с образцами из титанового сплава ВТ6 (в его основе титан, также присутствуют алюминий и ванадий). Работа была выполнена в рамках Программы повышения конкурентоспособности ТГУ. Результаты исследований опубликованы в журнале Metals (Q1 в категории Metallurgy & Metallurgical Engineering, IF = 2.117 за 2019 год). Следить за поведением Сплав ВТ6 используется во многих отраслях промышленности – от изготовления крупногабаритных сварных и сборных конструкций летательных аппаратов до медицины. При этом его применение ограничено высокой стоимостью производства получаемых изделий традиционными методами. Поэтому многие научные команды ищут новые пути, например, через аддитивные технологии. "Однако применение таких технологий для изготовления деталей из металлических материалов встречает ряд проблем, связанных с наличием в деталях внутренних дефектов, пористости и неоднородности микроструктуры", – объясняется в сообщении пресс-службы. Ученые ТГУ изучили деформационное поведение сплавов. Для этого они применили скретч-тестирование, с помощью которого ведется контроль механических свойств материалов: их царапают твердым наконечником (индентором) с контролируемой нагрузкой в твердомере. После этого специалисты лаборатории провели компьютерное моделирование и объяснили экспериментально наблюдаемое различие профилей царапин в зависимости от направления перемещения индентора образцов ВТ6. Результаты для новых знаний "Было установлено, что остаточная глубина царапин в образцах с бимодальной микроструктурой (из равноосных зерен α-Ti и мелкодисперсных частиц α-Ti и β-Ti) вдвое меньше, чем в образцах с ламельной микроструктурой. Это обусловлено тем, что образцы с бимодальной микроструктурой обладают более высокой твердостью в сочетании с сильным восстановлением материала в области царапин", – говорится в сообщении. По словам ученых, результаты работы могут быть интересны для области трибологии и триботехники. Трибология изучает непосредственно процессы трения, а триботехника – их применение в узлах машин. "Практическая значимость результатов исследования заключается в получении новых знаний, необходимых для производства изделий с модифицированными поверхностными слоями и функциональными покрытиями, обладающими одновременным сочетанием таких характеристик, как высокая износостойкость, твердость, тепло- и электропроводность и низкое сопротивление скольжению", – резюмируется в сообщении
Уточняется, что исследование провел коллектив междисциплинарной лаборатории компьютерного моделирования и анализа конденсированных сред ТГУ. Ученые работали с образцами из титанового сплава ВТ6 (в его основе титан, также присутствуют алюминий и ванадий). Работа была выполнена в рамках Программы повышения конкурентоспособности ТГУ. Результаты исследований опубликованы в журнале Metals (Q1 в категории Metallurgy & Metallurgical Engineering, IF = 2.117 за 2019 год). Следить за поведением Сплав ВТ6 используется во многих отраслях промышленности – от изготовления крупногабаритных сварных и сборных конструкций летательных аппаратов до медицины. При этом его применение ограничено высокой стоимостью производства получаемых изделий традиционными методами. Поэтому многие научные команды ищут новые пути, например, через аддитивные технологии. "Однако применение таких технологий для изготовления деталей из металлических материалов встречает ряд проблем, связанных с наличием в деталях внутренних дефектов, пористости и неоднородности микроструктуры", – объясняется в сообщении пресс-службы. Ученые ТГУ изучили деформационное поведение сплавов. Для этого они применили скретч-тестирование, с помощью которого ведется контроль механических свойств материалов: их царапают твердым наконечником (индентором) с контролируемой нагрузкой в твердомере. После этого специалисты лаборатории провели компьютерное моделирование и объяснили экспериментально наблюдаемое различие профилей царапин в зависимости от направления перемещения индентора образцов ВТ6. Результаты для новых знаний "Было установлено, что остаточная глубина царапин в образцах с бимодальной микроструктурой (из равноосных зерен α-Ti и мелкодисперсных частиц α-Ti и β-Ti) вдвое меньше, чем в образцах с ламельной микроструктурой. Это обусловлено тем, что образцы с бимодальной микроструктурой обладают более высокой твердостью в сочетании с сильным восстановлением материала в области царапин", – говорится в сообщении. По словам ученых, результаты работы могут быть интересны для области трибологии и триботехники. Трибология изучает непосредственно процессы трения, а триботехника – их применение в узлах машин. "Практическая значимость результатов исследования заключается в получении новых знаний, необходимых для производства изделий с модифицированными поверхностными слоями и функциональными покрытиями, обладающими одновременным сочетанием таких характеристик, как высокая износостойкость, твердость, тепло- и электропроводность и низкое сопротивление скольжению", – резюмируется в сообщении