Способ выявления границ зерна титановых сплавах

Союз Советских Социалистических РеспублнкСовета Министров СССР ло делац изобретений и открытий(45) Дата опубликования описания 10.11.77(72) Авторы изобретения М. Н. Бодяко, А. И. Гордиенко и В. В, Ивашко Физико-технический институт АН Белорусской ССР(54) СПОСОБ ВЫЯВЛЕНИЯ ГРАНИЦ р-ЗЕРНА В (а+)ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХГосударственный комнте (23) Приоритет Изобретение относится к области металлографии и может быть использовано для исследования и контроля режимов термической и термомеханической обработки полуфабрикатов и изделий из (а+р)-титановых сплавов.Для выявления р-зерна в а и (а+р)-титановых сплавах используют способ поверхностного окисления, включающий операции приготовления шлифа и последующий его нагрев в интервале температур 400 - 600 С 1.Такой метод позволяет выявить только серии одинаково ориентированных пластин (блоков), а также может состоять из двух- трех или четырех блоков; точное определение величины Р-зерна невозможно.Известен способ выявления элементов структуры (р-зерна), включающий операции приготовления микрошлифа и его последующее химическое травление смесью плавиковой и азотной кислот, разбавленных водой 121.Однако в отожженном и горячедеформированном состоянии наряду с границами зерен выявляются межфазные границы пластин а- и р-фаз, что затрудняет с достаточной точностью определить размер р-зерен, Вследствие значительной концентрационной неоднородности легирующих элементов и низкой трави- мости границ зерен в закаленном состоянии результаты измерения величины зерна недостаточно стабильны, особенно на зернах диаметром менее 50 мкм.Целью изобретения является повышение 5 точности измерения величины р-зерна.Это достигается тем, что образцы передприготовлением микрошлифа и его химическим травлением нагревают на 5 - 40 С выше температуры а+р - р превращения со скоро стью 10 - 300 град/с и охлаждают в воде, азатем проводят дополнительный нагрев в печи при 600 - 800 С в течение 1 - 15 мин. Предлагаемый способ основан на использо ванин явления преимущественного распадаметастабильных фаз по границам зерен при повышенных те миер а тур ах.Это достигается тем, что образцы в исходном отожженном или горячекатаном состо янии нагревают со скоростью 10 - 300 град/сна 4 - 40 С выше температуры а+Р р превращения с целью перевода структуры образца в метастабильное состояние, предотвращая при этом рост исходного Р-зерна. Приме нение дополнительного нагрева при 600 -800"С (интервал обусловлен различной степенью легирования (а+р)-сплавов) в течение 1 - 5 мин способствует преимущественному распаду метастабнльных фаз по границам 30 зерен,578 Б 8 В Формула изобретения Составитель С. Николаева Техред Л. ГладковаРедактор 3. Ходакова Заказ 2417/5 Изд. М 877 Тираж 1109 Подписное НПО Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Типография, пр. Сапунова, 2 Выделяющаяся по границам Р-зерен мелкодисперсная сс-фаза, взаимодействуя с активным травителем, декорирует границы р-зерен, С увеличением времени выдержки более 15 мин происходит интенсивный распад в теле зерна, что затрудняет определение величины р-зерна. Приготовление микрошлифов осуществляют по обычной методике и протравливают безводным раствором плавиковой и азотной кислот.П р и м е р. Образцы из сплава ВТ 9 нагревают на установке электроконтактного нагрева до 990 - 1000 С со скоростью 50 град/с и закаливают в воде. Затем образцы нагревают до 800 С в течение 10 мин, Полученные механической полировкой шлифы протравливают в растворе плавиковой и азотной кислот. После такой обработки границы зерен четко наблюдаются по всему полю.Статическая обработка результатов измерения величины Р-зерна по известному и предложенному способам показывает, что предложенный способ дает более стабильные результаты, Коэффициент вариации, характе-, ризующий степень разброса результатов измерения, по известному способу составляет 19,4 - 30,4%, а по предложенному - всего 9,7%.Использование предлагаемого способа выявления границ 1 З-зерен в (а+Д)-титановых сплавах позволяет повысить точность измерения величины Р-зерна, что в свою очередь повышает надежность контроля режимов информации и термической обработки и, как следствие, качество полуфабрикатов и изделий из (а+Р)-титановых сплавов. 10 Способ выявления границ Д-зерна в (сс+Д)- титановых сплавах, включающий операции приготовления микрошлифа и его последующее химическое травление, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью повышения точности из мерения величины Р-зерна, образец передприготовлением микрошлифа нагревают на 5 - 40 С выше температуры а+ р- р превращения со скоростью 10 - 300 град/с и охлаждают в воде, а затем проводят дополни тельный нагрев при 600 в 8 С в течение 1 -15 мин. Источники информации,25принятые во внимание при экспертизе1. Труды МАТИвып, 55, Оборонгиз, 1962.,с. 97 - 103.2. Методы испытания, контроля и исследования машиностроительных материалов.30 Справочник, Т. 1. Машиностроение, 1971,с, 118.