Formation of Optimum Structural Strength of Aviation Fastening Bolts from Titanium Alloys

Abstract

Разработана методология формирования оптимальной конструкционной прочности τ ср. авиационных крепёжных болтов из титановых сплавов с целью сбалансированности сочетания свойств прочности и пластичности путём рационального подбора комплекса их базовых механических ха-рактеристик: условного предела текучести σ 0,2 , предела прочности σ В , от-носительного сужения в момент разрушения образца ψ K . Установлено, что величину конструкционной прочности τ ср. авиационных крепёжных болтов из титановых сплавов формируют базовые механические характе-ристики σ 0,2 , σ В и ψ K , а также показатель истинного напряжения в момент разрушения образца S K при испытаниях на одноосное растяжение. Пока-зано, что с целью повышения величины конструкционной прочности авиационных крепёжных болтов из титановых сплавов до требуемого уровня τ ср. ≅ 850 МПа усилия технологов должны быть направлены на увеличение уровня параметра σ 0,2 /σ В и снижение величины показателя деформационного упрочнения n перспективных титановых сплавов. Условия формирования такого комплекса свойств позволяют не только целенаправленно формировать наилучшие значения τ ср. , но и давать обос-нованную прогнозную оценку возможности дальнейшего повышения это-го показателя.Ключевые слова: крепёжные болты, титановые сплавы, конструкцион-

Features of Multicomponent Diffusion of Alloying Elements in Titanium Metastable $\beta$-Alloys at Continuous Rapid Heating

“…As it is shown in the previous investigations, in the titanium alloys of the martensite type (i.e. those in which martensite phases form upon quenching [1, 2,6]) in non-equilibrium conditions the beta stabilizers (elements which stabilize the β-phase) act 'cooperatively', and their collective behaviour can be described by means of molybdenum equivalent Mo 0 C [7]. This coefficient allows taking into account the contribution of various alloying elements in β-phase stabilization upon quenching from the single-phase β-field through known ratio between molybdenum and other elements [7,8].…”

“…those in which martensite phases form upon quenching [1, 2,6]) in non-equilibrium conditions the beta stabilizers (elements which stabilize the β-phase) act 'cooperatively', and their collective behaviour can be described by means of molybdenum equivalent Mo 0 C [7]. This coefficient allows taking into account the contribution of various alloying elements in β-phase stabilization upon quenching from the single-phase β-field through known ratio between molybdenum and other elements [7,8]. Most commonly the molybdenum equivalent is calculated as 1 1 Unlike other authors, we do not take into account the presence of aluminium (with a minus sign), since in such a case the total amount of β-stabilizers should drops below a critical level (for example, in alloys like VT22 or Ti-5-5-5-5-3 essentially lower than 11.5% Mo), which would lead to non-fixation of the metastable β-phase upon quenching from temperatures of single-phase β-field that does not actually happen.…”

“…This generalizing approach to the impact of all β-stabilizers allowed to describe the influence of alloying elements on various properties and processes, such as the dependence of martensite start temperature M S on chemical composition [7], formation of chemical inhomogeneity in the high-temperature β-phase upon non-equilibrium rapid heating [8], and even the effect of total content of β-stabilizers on the mechanical properties which can be achieved by heat treatment [9].…”