Способ определения температуры термомеханической обработки тугоплавких металлов и сплавов

Союз Советских Социалистических Республик(51)М. Кл.2 С 22 Г 1/18 с присоединением заявки М Государственный комитет СССР по делам изобретений и открыти й(088. 8) Дата опубликования описания 250380(71) Заявитель Московский ордена Трудового Красного Знамени инженерно-физический институт( 54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ТЕМПЕРАТУРЫ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЧ ОБРАБОТКИ ТУГОПЛАВКИХ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВИзобретение относится к области металлургии, в частности к упрочняюшим методам обработки материалов, и может быть использовано при разработке режимов упрочняюшей термомеханической обработки таких металлов, как титан, цирконий, гафний, ниобий, тантал ванадий и др а также сплавов на их основе, для которых характерна воэможность растворять в заметных коли чествах кислород, азот или углерод.Для определения температуры, при которой,рледует деформировать металл или сплав, содержаший примеси внедрения, чтобы вызвать упрочняющий .эффект 15 динамического деформационного старения используют способ испытания образцов на растяжение 1.Известен способ определения температуры упрочнения при термомехани ческой обработке сплавов циркония, в соответствии с которым для каждого сплава проводят серию механических испытаний на растяжение большого числа образцов при различных температурах 2, В результате получают зависимость предела прочности от температуры для каждой из выбранных скоростей деформации и по этим данньм устанавливают режимы обработки: тем пературу и скорость деформации, прикоторых имеет место увеличение предела прочности сплава,Однако такой способ определениятемпературы упрочняюшей обработкитребует значительных затрат времении материалов,Целью изобретения является упрощение процесса, а также повышениеточности определения температуры, прикоторойследует вести упрочняющуюобработку конкретного сплава,Поставленная цель достигается тем,что в процессе нагрева сплава постоянно измеряют микротвердость в интервале 100-800 С, строят график зависимости микротвердости от температуры и по полученным данным определяюттемпературы, при которых наблюдаютсямаксимумы микротвердости, Увеличениемикротвердости отражает упрочение материала, поэтому максимум микротвердости характеризует температуру при кОторой деформация образцавызывает наибольший эффек упрочнения.Упрочнение обусловлено тем, чтопри определенных температурах, когдадиффузионная подвижность атомов при-.меси внедрения становится сравнимойсо скоростью движения дислокаций,опре722991 Формула изобретения Составитель С,НиколаеваТехред М.Кузьма " Корректор Е.Папп Редактор Н.Козлова Тираж 694 Подписное ЦНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Заказ 317/16 Филиал ППЛ Патент, г,ужгород, ул.Проектная,4 деяяемой скоростью деформации материала под индентором, происходит стягивание атомов внедрения к дислокациям,что приводит к торможению движениядислокаций и упрочнению материалаТак как размеры атомов кислорода,азота и углерода различны, они поиобретают укаэанную подвижность всплаве при разных температурах, Притемпературах ниже 100 С подвижностьатомов внедрения оказывается недостаточной, а выше 800 С - слишком вели" .ка, чтобы взаимодействовать с движущимися дислокациями. Этим определяется необходимый интервал испытаний(100-800 С),Температуру упрочняющей термомеханической обработки определяют длясплава циркония с 2,5 ниобия, содержащего в качестве основной примесивнедрениякислород (0,12). Слитоксплава деформируют на 50 и вырезаютобразец размером 12 х 12 х 3 мм, Послеприготовления шлифа образец для выравнивания структуры отщигают в вакууме 2 10 мм рт,ст, при 570 С в течение 5 ч. Измерение микротвердостипроизводят на высокотемпературномвакуумном микротвердомере. Образецнагревают со скоростью 1,4 об/мин винтервале 100-300 С и каждую минутупроизводят измерение микротвердостипри нагрузке 200 г,и времени выдержкипод нагрузкой 30 сек. Иэ этих данных следует, что сплав циркония с 2,5 ниобия и 0,12 кислорода может быть упрочнен деформированием его при 260 С + 5Преложенный способ определения температуры упрочняющей обработки позволяет экономить материал,так как не требуется серия образцов, и повысить точность определения укаэанной температуры за счет высокой плотности результатов измерения. Способ определения температуры 15 термомеханической обработки тугоплавких металлов и сплавов, включаюший нагрев, о т л и ч а ю ш и й с я тем, что, с целью упрощения процесса и повышения точности определения темпера туры, в процессе нагрева измеряютмикротвердость в интервале 100-800 С, строят график зависимости микротвердости от температуры и по максимуму микротвердости определяют искомую 25 температуру," Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Меа 1 э апй Маег, 5, Р 2,1971,2, Патент США Р 3884728,кл. 148-11,5, опублик, 1974,