Способ термической обработки полуфабрикатов из титановых сплавов мартенситного класса

Формула

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ МАРТЕНСИТНОГО КЛАССА, включающий нагрев в ( + ) область, выдержку и последующую закалку, отличающийся тем, что, с целью повышения степени восстановления формы, предварительно проводят отжиг при температуре на 20-50oС выше температуры полиморфного превращения в течение 0,5-3,0 ч после чего охлаждают со скоростью 0,01-1,0oС до температуры нагрева в ( + ) области, а выдержку проводят в течение 0,5-3,0 ч.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагрев проводят при температуре на 30-180oС ниже температуры полиморфного превращения.

Описание

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам термической обработки полуфабрикатов из титановых сплавов мартенситного класса, и может быть использовано в машиностроении и авиационной технике.
Известен способ термической обработки полуфабрикатов из титановых сплавов, заключающийся в закалке их из ( + )-области и последующем старении. Однако после такой обработки, обеспечивающей оптимальное сочетание механических свойств, сплавы мартенситного класса не обладают термомеханической памятью.
Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатам является способ термической обработки титанового сплава мартенситного класса ВТ16, включающий нагрев до 770о С, выдержку и последующую закалку с этой температуры.
Однако после такой обработки степень восстановления формы остается на низком уровне. Это обусловлено тем, что выделяющаяся первичная -фаза, распределенная равномерно по телу -зерна, препятствует росту мартенситных пластин при ->> превращении, тем самым снижая обратимую часть накапливаемой деформации.
Цель изобретения повышение степени восстановления формы.
Цель достигается тем, что в способе термической обработки полуфабрикатов из титановых сплавов мартенситного класса, включающем нагрев в ( + )-область, выдержку и последующую закалку, предварительно проводят отжиг при температуре на 20-50о С выше температуры полиморфного превращения в течение 0,5-3 ч, после чего охлаждают со скоростью 0,01-1,0% до температуры нагрева в ( + )-области, а выдержку проводят в течение 0,5-3,0 ч.
Другое отличие состоит в том, что нагрев проводят при температуре на 30-180оС ниже температуры полиморфного превращения.
Положительный эффект способа обусловлен следующим.
Предварительный отжиг в -области позволяет провести рекристаллизацию -фазы и вырастить -зерно необходимых размеров, а последующее медленное охлаждение через границу + / областей и выдержка при температуре ( + ) области позволяют добиться выделения -фазы в основном по границе исходного -зерна в виде сплошной "оторочки". При этом плотность выделений фазы по телу зерна существенно уменьшается, что способствует непрерывному росту мартенситных пластин в -фазе при приложении внешних напряжений без нарушения когерентности их решеток и, в конечном итоге, обеспечивает повышение характеристик термомеханической памяти.
По предложенному способу обрабатывают горячекатаные прутки __ 16 мм из сплавов ВТ23 и ВТ6, температура полиморфного превращения (Тпп) которых составляет 910 и 1030о С соответственно.
Степень восстановления формы (СВФ) деформированных образцов ( 3%) определяют при нагреве от комнатной температуры (температура деформации) до 250оС, СВФ рассчитывают по формуле
СВФ 100% где lв удлинение образца после деформации растяжением;
lд укорочение образца за счет восстановления формы.
В таблице приведены сравнительные данные образцов сплавов, обработанных известным способом, предложенным, а также по режимам, выходящим за пределы предложенных интервалов варьирования признаков.
Как видно из таблицы, обработка по предложенному способу сплавов типа ВТ23 обеспечивает повышение СВФ в 1,5-2,5 раза по сравнению с известным, а для сплавов типа ВТ6 позволяет придать свойства термомеханической памяти, которые вообще отсутствуют после обработки известным способом.
Полуфабрикаты, обработанные по предложенному способу, могут быть использованы в отдельных конструкциях взамен элементов из никелида титана, что обеспечит выигрыш в весе, а также удешевит конструкцию.

Рисунки

Заявка

3664979/02, 23.11.1983

Московский авиационный технологический институт им. К. Э. Циолковского

Ильин А. А, Алексеев В. В, Коллеров М. Ю, Назимов О. П, Скворцов В. И, Скворцова С. В, Никитич А. С, Гозенко Н. Н

МПК / Метки

МПК: C22F 1/18

Метки: класса, мартенситного, полуфабрикатов, сплавов, термической, титановых

Опубликовано: 20.05.1995

Код ссылки

<a href="https://patents.su/0-1154967-sposob-termicheskojj-obrabotki-polufabrikatov-iz-titanovykh-splavov-martensitnogo-klassa.html" target="_blank" rel="follow" title="База патентов СССР">Способ термической обработки полуфабрикатов из титановых сплавов мартенситного класса</a>

Похожие патенты