Способ обработки деталей из ниобиевых сплавов

Союз СоветскихСоциалистическихРеспублик О П И С А Н И Е9540ИЗОБРЕТЕ Н ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(51) М, Кл исоедцнением зая цГосударственныи камнт Совета Министров ССС оо делам изооретеннй Приоритет -53) УДК 621,785.79(54) СПОСОБ ОБРА ИЗ ИИОБИЕВ ОТКИ ДЕТАЛ Х СПЛАВОВ ного слоя. Это достига ление при 600 1150 С проводя ния этих опера Сущность пр чается в следуспособа заклюэременное (8- - 3 1Изобретение относится к области обработки цветных металлов и может оыть исполь. зовано в энергетическом машиностроении, ракетостроении и других отраслях, применяющих тугоплавкие металлы при высоких тем пературах.Известен способ упрочнения тугоплавкцх металлов путем внутреннего окисления в нагартованном состоянии при температуре ниже порога рекристаллизаццц в интервале 600 -- 1 О 900 С и последующего двухступенчатого откига при 900 в 12 и 1200 в 13 С.Этот способ оказывается неприемлемым для толстостенных деталей (толщиной более 3 мм), так как, во-первых, требует слишком 1 з длительной выдержки (40 ч и более), и, во-вторых, при длительной выдержке приводит к растрескиванцю поверхностных слоев высоколегированных материалов из-за возникающих при насыщении напряжений. 20Цель изобретения - обеспечение сокро щения длительности внутреннего окисления ц предотвращение растрескпвансия поверхносте вт 12 ч) накцслороживание в интервале темпе. ратур 600 - 1000"С чередуют с кратковременным (1 ч) вакуумным отжцгом прц 1050- - 1150"С ы повторяют эти операции несколько раз. Как известно, пз-за пересыщецця поверхностных слоев скорость накпслорожцвания с течением времени т уменьшается. Поэтому в первой стадии накцслороживанця наиболее эффективны первые часы, и ее продолжительность ограничивают 8 - 12 ч. Затем сплав отжигают при 1050 - 1150 С в вакууме или инертной среде. Одновременно с диффузионным вырагциванием кислорода по сечению происходит интенсивное старение, почти весь кислород выводится пз твердого раствора и в последующем не оказывает влияния на дцф. фузшо. В то же время, благодаря высокой температуре, сшгжаются макро- и микронапряжецпя, вызванные интенсивным насыщением поверхностного слоя кислородом, исключается появление отслоев ц растрескивания, Если теперь повторить операцию накпслорсживания, насыщение будет проходить с такой же скоростью, как в первом цикле, Подвергая сплав отжцгу через каждые 8 - 12 ч, периодически восстанавливается высокая скорость накислороживацця, свойственная сплаву в исходном состоянии, ц уменьшается уровень на пряжений в поверхностном слое.После кратковременного насыщения коц595401 Таблица Механические свойства при обработке по циклическому ренимуфф Механические свойства при обработке по одинарному режиму Сечениеобразца,мм Оплав о 1, кгсмм-о, % оь,кгс/мм о, % 25 15 82 - 83 106НМ 20 83 66 108 0 18 1 О 351 Х 4 СБ 1 Примечание. ф Режим обработки для образца ссчсннем 3 мм800 С 40 ч + 1100 С 1 ч (наблюдается скалыванпс поверхностногослоя) + 1250 С 4 ч.Режим обработки для образца сечением 5 мм - 800 С 40 ч + 1100 С1 ч+ 125 ОС 4 ч,Режим обработки для образца сечением 1 Х 4 мм - 800 С 6 ч +1100 ОС 1 ч + 1250 С 4 ч,Режим обработки для образца сечением 1 Х 4 мм - 800 С 6 ч +1 ч) Х 2+1250 С 4 ч.Режим обработки для образца 5 мм - (80 УС 10 ч + 1100 С 1 ч) ХХ 4+ 1250 С 4 ч,Составитель Р. КлыковаТокрол Л, Гладкова Корректоры: О, Тюрина и И. Позняковская Редактор Н. Богатова Заказ 1771 Подписное Изд. М,273 НПО Государственного по делам 113035, Москва, Тираж 734комитета Совета Министров СССРизобретений и открытийЖ, Раугнская наб л. 4/5 МОТ, Загорский филиал центрация растворенного кислорода невелика ("-0,3 вес. %), поэтому старение при отжиге происходит медленно и не препятствует выравниванию даже при высокой температуре 1050 в 11 С. В случае же однократного длительного насыщения концентрация кислорода в поверхностных слоях повышается до )0,8%, поэтому для предотвращения связывания кислорода температуру выравнивающего отжига приходится снижать и, следовательно, увели. чивать его длительность, В результате предлагаемой циклической обработки достигается упрочнение на глубину более 3 мм без каких- либо дефектов (отслоев), вызываемых насыщением, При этом время, необходимое для достижения требуемой концентрации кисло 40-часовая выдержка образцов диаметром 5 мм, выполненная по одинарному режиму, не обеспечивает максимального упрочнения, тогда как при циклическом режиме образцы имеют такую же, как у тонких пластики, прочность н более пластичны,Таким образом, предлагаемый способ обработки позволяет получить и на изделиях большой толщины высокую прочность в сочетании с удовлетворительной пластичностью. 4рода, оказывается меньшим, чем это требовалось бы при однократном накислороживании, Оптимальный режим обработки для прутков диаметром 3 - 6 мм из нагартованных ниобие.- 5 вых сплавов НМ 20 (КЬ + 1 Хг+20 Мо, вес. %)и СБ 1 (ХЬ + 1 Уг, вес. %): накислороживание нод слоем карбюрнзатора на воздухе прн 800 С в течение 10 ч плюс отжиг в вакууме 5 10 тор при 1100 С в течение 1 ч - 2 - 5 цик лов; отжиг для снятия напряжений в вакууме5 10 "тор при 1250 С в течение 4 ч. После указанного режима не наблюдается отслоения илн других дефектов, а уровень механических свойств столь же высок, как и на тон ких образцах (см. табл.). Формула изобретения 40Способ обработки деталей из ниобиевихсплавов, включающий нагартовку, внутреннее окисление при температуре ниже порога реиристаллизации и последующий вакуумный двухступенчатый отжиг нри 1050 - 1150 С н 451200 в 13 С соответственно, о т л и ч а ю.щи й с я тем, что, с целью сокращения длительности внутреннего окисления и предотвращения растрескивания поверхностяого слоя, внутреннее окисление при 600 в 10 С и отжиг при 1050 в 11 С проводят цикличенски путем чередования этих операции,