Отзыв оппонента (Влияние химического состава и структуры на обрабатываемость резанием титановых сплавов ВСТ2К и ВТ6)

офици~л~н~го Оппон~нт~ на диссертз11ионну ю работу МИТРОПОЛЬСКОЙ НАТАЛИИ ГЕОРГИЕВНЫ «Влиииие химического состава и структуры иа обрабатываемость резанием титановых сплавов ВСТ2К и ВТб))э представленную на соискание ученОй степени кандидата технических наук по специальности 05.16.01 — Металловедение н термическая обработка металлов и сплавов, Акзуальиость темы дисссрта11иоиной работы ЬЛЗГОдаря ПрИВЛЕКЗТЕЛЬНОй КОмбинацни ТЕХНОЛОГИэ)ЕСКИХ И эксплуатационных характерпстик1 титановые сплавы находят широкое применение в самых различных отраслях промышленности, Сплавы на основе титана 'заним210т также важное место среди металлических сплавОв, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В Каэ)ЕСТВЕ ОР)Т)ПЕДНЧЕСКИХ Н ДЕНТЗЛЬНЫХ ИМПЛЗНТЗТОВ ИЗ-За удачного сочетания низкого модуля упругости, высокой удельной прочности и хорошей биосовместимости.

В то же время титановые сплавы, как и любой другой материал, не лишены Определенных недостатков, среди которых 1!ЗибОлес су ществш1ными явля10тся высокая стоимость и плОхая обрабатываемость резанием. Одним из решений первой проблемы может быть вовлечение в производства вторичных отходов, что позволяет существенно удешевить Производство сплавов на Основе титана. 'Этот подход в настоящее время реализуется в ОАО «Корпорация ВСМПО-АВИСМА)) при изготовлении сплава ВСТ2К. В то же время следует отметить, что использование отходов суп)ествснно снижает возможность контроля химического состава сплава, вследствие чего содержание, как легируюших элементов, так и примесей вз1)ы!рустся Б этом сп)!Зве в довольно широких пр1 делах. Изменяющийся химический состав такого сплава ухудшает его к)еханическу)О ООрзоотку.

тем самым затруш1ЯЯ решение вторОй проолемы. ВОООП)еэ длЯ сплава ПОс'10ЯИНО1'0 состава ДОстзточно легко подООРать какую" либо обрзботк) для изменения свойств и стрчст)ры с целью повышения е!о обрабатываемости, Однако к сплаву ВСТ" К это может быть не всегда !!риме)п!МО из-за непост05пгства химического состава сплава разных г!лавок и неооходимОсти кОрректировзть пзрзметр1э1 тзкои 00рз00'Тки для ка)кдОи новои парт!1и. В этой св)1зи разраоотка технологии Оораооткн полуфабрикатов из спл1)ва ВСТ~Кэ полученных )ьз слитков с разным химическим Составом, обеспечивающей формирование однотипной структуры и, соответственно, стабильного уровня свойств представляет несомненный научный и практический интерес. Причем эта важная проолема может Касаться и трал)эщионных сплавов, поскольку вариабельность химического состава от плавки к плавке В оговоренных ГОСТами рамках в них также вполне допустима.

1аким образом, целью диссертационной работы Митропольской Н,Г. яВлялось уст11новление Влияния химическоГО состаВа и структуры сплаВОВ ВСТ2К и ВТ6 на комплекс механических свойств и термосиловые параметры рсзашгя и разработке на этой основе технологий их обработки, обеспечивающих регламентированной уровень физико-механических свойств. Обгпаи характеристика работы Раоота изложена на 183 страницах мащинописного текста, включает введение, 5 Глав, Основные Выводы, список лите1эату1эы из 1 1 наименоВания и 1 приложения. В раооте рассмотре1га классификация, принципы леГирования и термическая обработка т)гганов))х сплавов; обсуждается применение титана и СГО сплавОВ В мег1пцинс, Опрсдс !яются пар))метры влияющие на обрабпываемость металлов резанием и способы его улучшения; дается обзор термоводородной обработки и ионного азотирования применительно к титановым сплавам. Автором изучены струк!ура и свойства образцов сплава ВСТ2К, су)цсственно От::[нчающпхся по химическому составу 1отношение алюминиевого к молиоденовому эквиваленту отли )ается в них в -1,5 раза), после различных видов термической ооработки.

Предложены режимы, пргпюдящие к формированию однотипной структуры в изучаемых образцах с близкими величинами твердости, Исследованы электрохимические характеристики сплава ВСТ21', Гюсле отжига по разработанным режимам в сравнении со сплавом ВТ6, нержавеющей сталью и сплавом СО-СГ-Мо. В работе установле)га взаимосвязь параметров с')ружки со структурным состоянием и твердостью сплава. Исследовано влияние дополнительного легирования водородом на термосиловые параметры резания сплава ВСТ2К.

Показано, что химический сос.гав сплава ВТ6 (в частности допустимого с)1)нда1эгом разороса сол!.1ткания а !юмнния и с)главе с 5,5 до 6,7 'lо 1масс.)) влияет на чистоту поверяюсти после полировки. Выявлен предпочтительный химический сОстав сплаВа для стаонльно высокоГО качества полировки ГолОВОк эндопротеза тазобсдрешкн о су става. Степень Обоснованности научных ПОЛО)кеиий и выводов, их достоверность и ПОВизиа В диссертации получен ряд новых научно значимых Результатов, среди которых можно отметить установление связи между обрабатываемостью сплава резанием и Расстоянием между полосами сдвига, Образующимися в сгруктуре стт)ужке, Автором также было ~ок~~~~о, ч*о в ~плав~ ВСТ21С минимальные ЛГемг)ерату))у и усилия Резания ооеспечиваются структурой с глобулярной морфологией часзиц альфа фазы размером 3-7 микрон и твердостью 35-37 единиц 1-Ис.

Было установлено, что в сплаве ВТ6 стабильно высокое качество полированной поверхности досппается при содержании алюминия 6,0-6,3%, Научные положения, Быносимьге на зац)иту, представляются Обоснованными, поскольку Они Оазируются на применении современных Бзаимодополняюгцих апрооированных мегодов исследовании и испыганий структуры и Свойств титановых сплавов, прошли обсуждения на российских и международных ~ау шых кон1)ерецциях, а так)ке опубликованы в рецензируемых научных журналах, Ира~.гичесиаи значимость диссс))тациоииой работы Практическая Значимс)сть работы закл)очйется в доказательстве возможности улучшения термосиловых параметров резания за счет изменения с)руктурного состояния материала.

В раооте разработаны режимы отжига горячекатаных полуфабрикатов из сплава сплаве ВСТ2Е разного химического состава, обеспечиваюшие формирование однотипной структуры и стабильных свойств. Ланы рекомендации по хими гескому составу прутков сплава ВТ6, обеспечивающие стабильно высокое качество полированной поверхности. Полученные результаты были использованы ЗАО «Имплант МТ» ~г, Москва) при разработке серийной технологии производства шаровых головок зндопротезй тазооедренного сустава из гитанового сплава ВТ6. Замечании по ~)аботе Несмот|)я пй оогцее положительное впечатление От диссертационнОЙ работы, которая в целом логично структурирована и ясно изложена с использованием современной научной тергиинологии, к Работе имеетсЯ несколько вопросов и замечаний.

На рис, 3.7 диссертации представлена очень любопытная зависимость температуры пол иморфного прсврашепия от отношения ~АЦ„.„4~МО~,„, Имеется с~)азу несколькО воп~)ОСОБ, кассио)цихся ЗТОГО г~хи1шка: Й) Почему для исследований Оыли Взяты тОлькО три состаВЙ сплйВЙ, причем находящиеся в левой части этого 1-рафика2 Можно ли использовать разработанные В дальнейшей работе режимы для сплавов 1»Я«««! и 9'? б) Имеет ли эта зависимость универсальный характер, или же она применима тОлькО к спэпп1««' ВО1 К.' в) Почему в дальнейшей работе соискатель отказалась от оценки сплавов по параметру 1АЦ»„Ч1МО1,„, и перешла к использовани10 па1эаметра ~МО1,„.,? Ведь !«Ол««бй!!Не элеь1снтов«учйстйу!Ощих В фор«ми)ЗОванин 1АЦ,„„В сплаве ВСТ2К чрезвычайно Велико, что Вряд ли позволяет их игнорировать. В Главе 3 диссертац!1и Влияние тоЙ или иной термическ!Зй Ооработки нй мехйпи«!еские сйОЙства ав~ор в основном приписывает двум мехйнизмам: тве)эл01застворное упрочпепие и уп1ЗОчнение От Вто)эичных частиц и фазы 1например«с.

112). К сожйлени!О, авт01э ие приволит количественные Оценки вкладов этих механизмов в упро шепне, что существенно улучшило бы цеш«юсть полученных результатов. 3. 1;Якова 1~Н!зи«!Сская п1эичина фОрми1ЗОВания ОднОтипнОЙ структуры с близкими значениями тверлОсти В сплавах сОстава 1 и 3 после ОтжиГЙ при одной и той же темперагуре 113««)О"С)'? При эгом сплав состава 2, имеющий промежуточный ( межл'«' сплаВами состаВОВ 1 и 3) молиОДенОВыЙ эквивалент следует отжигать при температуре 99О'О 1стр. 124)э 4, Требует дополнительного разъяснения вывод по расстоянию между полосами сдвига 1, как крптершо обрабатываемости. Невозможность испол1«зовать данный !«1зитерий л'!я сплавов р«ззли«1!!ОГО химическОГО сОстава, очевидно, с»щественно снижает !Пенность данн«!Го резу!!ьтйта. Возможно.

автору диссертационной работы следует на!пи вместо абсоьпотных значений 1., некие нормированные Величины«которые имели бы оолее универсальный характе1э'? 5. Ие впо.ше пошп но, почему в лиссертйш!и не выполнено сквозное сравнение по двум сплавам: ВСТ2Е и 13Тб, тем оолее что автор упоминает подобие этих двух сплавов. Представляется логпчн1*!х! использовать сплав ВТб как н«!«ПЙ этйлонн1«1п Вар11апт, с ЛОВОЗ1ьно '«'эким 1эйзоросом по химическому сОс'! Яву, на котОром В первую Оче1»ель дОлжны рй001Й1ь Все ВыВеченные зависи!«!«»с'! и. Отмеченные отдельные заме гйния не изменяют общей положительной оценки диссертационной раооты и не снижй!От ее научной и практической ЦЕННОСТИ.