Preview

Заводская лаборатория. Диагностика материалов

Расширенный поиск

Особенности определения высоких содержаний водорода в титановых сплавах эмиссионным спектральным методом

Полный текст:

Аннотация

В связи с появлением новых технологических процессов термоводородной обработки титановых сплавов потребовалось определение высоких содержаний водорода в металле. Интерес к состоянию и составу поверхностных слоев предполагает целесообразность применения спектрального эмиссионного метода анализа. О методике определения десятых долей процента водорода в литературе не сообщалось. Применение условий, рекомендованных отраслевым стандартом, оказалось непригодным. Необходимы также стандартные образцы с высокими содержаниями водорода и новые методические условия для их определения. В ходе работы созданы стандартные образцы предприятия, содержащие от 0,04 до 0,5 % масс. водорода. Исследованы различные способы повышения чувствительности определения высоких содержаний водорода (уменьшение энергии импульсного разряда, замена материала противоэлектрода на алюминиевый сплав или вольфрам). Разработаны методические условия для определения 0,02 - 0,5 % масс. водорода. Электрическая эрозия пробы по диаметру может составлять от 0,5 до 1,0 мм. Методика может быть использована для анализа ограниченных зон в полуфабрикатах и изделиях и применена для образцов различных форм и размеров.

Об авторах

Т. В. Барашева
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Россия


Д. М. Давыдов
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Россия


А. Ф. Летов
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Россия


И. Г. Тишин
Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов
Россия


Список литературы

1. Каблов Е. Н. Стратегические направления развития материалов / Авиационные материалы и технологии. 2012. Специальный выпуск. С. 7 - 17.

2. Каблов Е. Н. ВИАМ - направление главного удара / Наука и жизнь. 2012. № 6. С. 14 - 18.

3. Антипов В. В. Стратегия развития титановых, магниевых, бериллиевых и алюминиевых сплавов / Авиационные материалы и технологии. 2012. Специальный выпуск. С. 157 - 167.

4. Ночовная Н. А., Иванов В. И., Алексеев Е. Б., Кочетков А. С. Пути оптимизации эксплуатационных свойств сплавов на основе интерметаллидов титана / Авиационные материалы и технологии. 2012. Специальный выпуск. С. 196 - 206.

5. Пат. 2405849 РФ. Интерметаллидный сплав на основе титана / Каблов Е. Н., Иванов В. И., Ночовная Н. А., Савельев Ю. Г. Опубл. 28.10.2009.

6. Орлов М. Р. Стратегические направления развития испытательного центра «ВИАМ» / Авиационные материалы и технологии. 2012. Специальный выпуск. С. 387 - 393.

7. Проходцева Л. В., Филонова Е. В., Наприенко С. А., Моисеева Н. С. Исследование закономерностей развития процессов разрушения при циклическом нагружении сплава ВТ-41 / Авиационные материалы и технологии. 2012. Специальный выпуск. С. 407 - 412.

8. Хорев А. И., Ночовная Н. А., Яковлев А. Л. Микролегирование редкоземельными металлами титановых сплавов / Авиационные материалы и технологии. 2012. Специальный выпуск. С. 206 - 212.

9. Якимова А. М. Влияние водорода и кислорода на свойства и структуру титановых сплавов: автореф. дис.. канд. техн. наук. - М., 1960. - 23 с.

10. Колачев Б. А. Водородная хрупкость цветных металлов. - М.: Металлургия, 1966. - 256 с.

11. Мороз Л. С., Чечулин Б. Б. Водородная хрупкость металлов. - М.: Металлургия, 1967. С. 140 - 141.

12. Гуревич С. М. К вопросу о влиянии водорода на склонность к трещинам и механические свойства сварных соединений титана / Автоматическая сварка. 1957. № 1. С. 8 - 13.

13. Михайлов А. С., Крылов Б. С. Склонность сварных соединений из титановых сплавов к замедленному растрескиванию / МиТОМ. 1962. № 4. С. 48 - 53.

14. Каганович И. Н., Шихалеева Т. В. Наводороживание титановых сплавов при травлении / МиТОМ. 1963. № 3. С. 39 - 40.

15. Пивоварова Л. Н., Батраков В. П. Химическая обработка поверхности титановых сплавов. - В кн.: Легкие сплавы в народном хозяйстве. - М.: ОНТИ, 1975. С. 125 - 130.

16. Кокнаев Р. Г., Локшин Ф. Л. Влияние травления на параметры решетки сплава ВТ15 / Технология легких сплавов. 1969. № 2. С. 64 - 67.

17. Фишгойт А. В., Иванова Т. В. Определение коэффициента диффузии водорода в сплавах титана с использованием закономерностей абсорбции водорода при химическом травлении. - В сб. докл. II Международной конференции «Водородная обработка материалов». - Донецк: Инженерная академия Украины. Донецкий инженерно-физический институт, 1998. С. 67.

18. Ильин А. А., Колачев Б. А., Носова В. К. Достижения и перспективы водородной технологии производства и обработки титановых сплавов. - В сб. докл. II Международной конференции «Водородная обработка материалов». - Донецк: Инженерная академия Украины. Донецкий инженерно-физический институт, 1998. С. 31.

19. Ильин А. А., Скворцова С. В., Клубова Е. В., Зеленина Т. В. Исследование влияния водорода на формирование структуры в альфа-титановых сплавах. - В сб. докл. II Международной конференции «Водородная обработка материалов». - Донецк: Инженерная академия Украины. Донецкий инженерно-физический институт, 1998. С. 87.

20. Ильин А. А., Коллеров М. Ю., Осинцева Н. О. Формирование фазового состава и структуры в сплавах системы титан - ванадий - водород при термической обработке. - В сб. докл. II Международной конференции «Водородная обработка материалов». - Донецк: Инженерная академия Украины. Донецкий инженерно-физический институт, 1998. С. 88.

21. Мамонов А. М., Кусакина Ю. Н., Кононенко Н. В. Влияние водорода на кинетику упорядочения в жаропрочном титановом сплаве с интерметаллидным упрочнением. - В сб. докл. II Международной конференции «Водородная обработка материалов». - Донецк: Инженерная академия Украины. Донецкий инженерно-физический институт, 1998. С. 97.

22. Ильин А. А., Скворцова С. В., Шибер И. А., Фенина И. В. Фазовые и структурные превращения в титановом сплаве ТС6 под действием водорода. - В сб. докл. II Международной конференции «Водородная обработка материалов». - Донецк: Инженерная академия Украины. Донецкий инженерно-физический институт, 1998. С. 99.

23. Афонин В. Е., Овчинников А. В. Исследование закономерностей деформации бета-фазы титанового сплава ВТ1-0, легированного водородом. - В сб. докл. II Международной конференции «Водородная обработка материалов». - Донецк: Инженерная академия Украины. Донецкий инженерно-физический институт, 1998. С. 101.

24. Овчинников А. В., Носов В. К. Водородное пластифицирование титановых сплавов ВТ20 и ВТ25У в интервале температур 350 - 700 °C. - В сб. докл. II Международной конференции «Водородная обработка материалов». - Донецк: Инженерная академия Украины. Донецкий инженерно-физический институт, 1998. С. 103.

25. Егорова Ю. Б., Талалаев В. Д. Оценка оптимальных режимов механоводородной обработки титановых сплавов. - В сб. докл. II Международной конференции «Водородная обработка материалов». - Донецк: Инженерная академия Украины. Донецкий инженерно-физический институт, 1998. С. 106.

26. Свентицкий Н. С., Сухенко К. А., Галлонов П. П. и др. Спектральный анализ титана и его сплавов на азот, водород и кислород / Заводская лаборатория. 1956. Т. 22. № 6. С. 668 - 673.

27. Боровский И. Б., Скотников С. А. Аппаратура и методика спектрального определения водорода в титане. - В кн.: Титан и его сплавы. Вып. 2. Металлургия титана. - М.: АН СССР, 1969. С. 165 - 173.

28. Буянов Н. В., Вашков О. И., Гаврилова В. К., Коротков В. Ф. Спектральное определение водорода в титане. - В кн.: Титан и его сплавы. Вып. 2. Металлургия титана. - М.: АН СССР, 1969. С. 174 - 178.

29. Карпов Ю. А. Спектральный анализ в аналитическом контроле металлургического производства / Стандартные образцы. 2012. № 1. С. 3 - 6.

30. Каблов Е. Н., Морозов Г. А., Крутиков В. Н., Муравская Н. П. Аттестация стандартных образцов состава сложнолегированных сплавов с применением эталона / Авиационные материалы и технологии. 2012. № 2. С. 9 - 11.

31. Летов А. Ф., Карачевцев Ф. Н., Гундобин Н. В., Титов В. И. Разработка стандартных образцов состава сплавов авиационного назначения / Авиационные материалы и технологии. 2012. Специальный выпуск. С. 393 - 398.

32. Якимова А. М. Взаимодействие титана с водородом. - В сб.: Анализ газов в металлах. Труды по аналитической химии. - М.: Изд. АН СССР, 1960. С. 142.

33. Сухенко К. А., Григорова В. С., Линдстрем И. С. Об определении газовых примесей в тугоплавких металлах и сплавах спектральным методом. В кн.: Методы определения и исследования состояния газов в металлах. - М.: Наука. 1968. С. 142.

34. Матюгина И. В., Плинер Ю. Л., Усов В. Н. Стандартные образцы для спектрального определения водорода в титановых сплавах / Журн. прикладной спектроскопии. 1972. Т. 17. № 1. С. 13 - 15.

35. Галактионова Н. А. Водород в металлах. - М.: Металлургия, 1967. С. 113, 120.

36. Туровцева З. М., Кунин Л. Л. Анализ газов в маталлах. - М.-Л.: Изд. АН СССР, 1959. С. 27, 53.

37. ОСТ 1.90034-81. Сплавы титановые. Метод спектрального определения содержания водорода. - 14 с.

38. Исаев Н. Г. Усовершенствование спектрального метода определения водорода в титановых сплавах / Заводская лаборатория. 1960. Т. 26. № 5. С. 577.

39. Григорьев Л. И., Силькис Э. Г. Применение фотоэлектронной кассеты ООО «Морс» для определения водорода в титане. - В сб. материалов XI Всероссийского семинара по спектральному анализу промышленных материалов и объектов экологии. - СПб.: Аналитика. 2003. С. 9.

40. Зайдель А. Н., Калитеевский Н. И., Липис Л. В., Чайка М. П. Эмиссионный спектральный анализ атомных материалов. - М.-Л.: Государственное издательство физико-математической литературы, 1960. С. 199 - 200.

41. Барашева Т. В., Давыдов Д. М., Летов А. Ф., Тишин И. Г. О возможности уменьшения глубины слоя исследуемого материала при определении содержания водорода в титановых сплавах / Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2014. Т. 80. № 2. С. 18 - 21.

42. Таганов К. И. Некоторые исследования по переносу вещества в разряде при спектральном анализе / Доклады АН СССР. Серия Физическая. 1950. Т. 14. № 5. С. 634 - 635.

43. Мальцев М. Г. Исследование некоторых закономерностей контактно-искрового переноса вещества. - В сб.: Методы эмиссионного локального и микроспектрального анализа. Ч. II. - Л.: ЛДНТП, 1964. С. 37 - 53.

44. Барашева Т. В., Давыдов Д. М., Тишин И. Г. Об усовершенствовании спектрального эмиссионного метода определения водорода в титановых сплавах. - В сб. материалов Всероссийской конференции по аналитической спектроскопии. - Краснодар, 2012. С. 109.

45. ГОСТ 8.531-2002. Стандартные образцы состава монолитных и дисперсных материалов. Способы оценивания однородности. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2002.

46. РМГ 53-2002. Стандартные образцы. Оценивание метрологических характеристик с использованием эталонов и образцовых средств измерения. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 2001.

47. ГОСТ 24956-81. Титан и сплавы титановые. Метод определения водорода. - М.: ИПК Изд-во стандартов, 1997. - 14 с.


Для цитирования:


Барашева Т.В., Давыдов Д.М., Летов А.Ф., Тишин И.Г. Особенности определения высоких содержаний водорода в титановых сплавах эмиссионным спектральным методом. Заводская лаборатория. Диагностика материалов. 2015;81(6):16-21.

For citation:


Barasheva T.V., Davydov D.M., Letov A.F., Tishin I.G. Features of Determining High Content of Hydrogen in Ti Alloys by Emisstion Spectral Method. Industrial laboratory. Diagnostics of materials. 2015;81(6):16-21. (In Russ.)

Просмотров: 100


ISSN 1028-6861 (Print)
ISSN 2588-0187 (Online)