Способ определения оптимальнойскорости деформирования сверхпластич-ных материалов

Союэ Соаетскмк Соцмалистическмк Республик(51)М. Кл.з В 215/00 с присоединением эаявкм Мо Государственный комитет СССР по делам изобретений и открытий(71) Заявитель уфимский авиационный институт им. Серго Орджоникидзе(54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ОПТИМАЛЬНОЙ СКОРОСТИ ДЕФОРМИРОВАНИЯ СВЕРХПЛАСТИЧНЬХ МАТЕРИАЛОВ Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно кспособам исследования процессов де-.формирования сверхпластичных материалов.Известен способ определения оптимальной скорости деформированиясверхпластичных материалов, включающий деформирование нескольких заготовок с различными скоростями,измерения и последующую обработкурезультатов 1,Недостаток данного способа состоит в невысокой точностиопределения оптимальной скорости деформирования сверхпластичных материалов.Цель изобретения - повышение точности определения оптимальной скорости деформирования.Поставленная цель достигаетсятем, что в способе определения оптимальной скорости деформированиясверхпластичных материалов, включающем деформирование нескольких заготовок с различными скоростями,измерения н последующую обработкурезультатов, деформирование заготовок осуществляют объемной Штамповкой, затем в штампованных поковках,змсряют размер эерна, при обработке результатов строят график зависимости размера зерна от скорости деформирования, а в качестве оптимальной скорости деформирования принимают скорость, соответствующую максимуму кривой этого графика.Способ осуществляется следующим образом. После разработки чертежа поковки, разработки и изготовления штамновой оснастки осуществляется штамповка детали с различными скоростями деформирования. Эа нижнюю грани цу исследуемого скоростного интервала можно ориентировочно приниматьоптимальную скорость сверхпластичности при испытании данного материала методом осадки или растяжения, 20 так как оптимальная скорость приобъемной штамповке заведомо находится выше этих скоростей. После штамповки из поковок приготавливаютмикрошлифы и определяется размер 2 э зерна любым известным способом, например методом секущей. Далее строится зависимость размера зерна отскорости деформирования. Данная зависимость имеет максимум, соответству- ЭО ющий оптимальной скорости сверхплас795694 Формула изобретения Составитель А.Быстров Редактор Т.Алякина Техред Е.Гаврылешко Корректор Г.РешетникЭакаэ 9555 9 Тираж 749Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам, изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д, 4/5Филиал ППП Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 тической деформации исследуемого материала.Известно, что с увеличением в схеме деформации сжимающих напряжений оптимальный скоростной интервал смещается в сторону больших скоростей, но механические свойства материалов определяются его структурой и ее из.менениями в процессе обработки, Поэтому проводят исследование параметров структуры при растяжении и осадке с различными скоростями. В случае О схемы деформации, характеризующейся наличием сжимающих напряжений, скоростная зависимость размера зерна, имеет максимум на скоростной зависимости размера зерна, соответству ющий,оптимальной скорости сверхпластической деформации при схемах, характеризующихся наличием сжимающих напряжений.Таким образом, в основе предлага- щ емого способа определения оптимальной скорости деформирования в реальных процессах объемной штамповки лежит явление интенсификации миграции границ зерен сверхПластичных материалов при оптимальной скорости деформации в схемах, характеризующихся наличием сжимающих напряжений. Данное явление носит общий характер, так как оно обнаруживается также на сверх- пластичном сплаве 2 п+22 А 1 и магни- ЗО евом сплаве ИМВ 2 с исходным размером зерен порядка 8-10 мкм.Предлагаемым способом определяется оптимальная скорость деформирования при однопереходной закрытой штампов ке лопаток из сплава ВТ 9. Лопатки штампуются при 950 С (соответствует оптимальной температуре свехпластичности при растяжении) со скоростями деформирования 5, 10, 20, 60, 80 40 и 100 мм/с. Результаты металлографических исследований показывают, что и в случае схемы всестороннего неравномерного сжатия скоростная зависимость размера зерна имеет максимум при скорости деформации, равной 2,3 10 " с, соответствующей скорости деформирования 60 мм/с, которая и является оптимальной скоростью для даннрго процесса. Оптимальные скорости деформации при растяжении и 50 осадке для исследуемого сплава равны соответственно 10 и 10 2; что соответствует скоростям деформирования при растяжении и осадке 5 и 20 мм/с. Таким образом, увеличение скорости миграции границ зерен, обусловленное деформированием в оптимальных скоростных условиях сверх- пластичности при схемах напряженного состояния, характеризующихся наличием сжимающих напряжений, и оптимальная скорость в процессе с напряженным состоянием неравномерного всестороннего сжатия говорят о смещении оптимального скоростного интервала сверхпластичности в сторону больших скоростей с увеличением гидростатического давления в схеме напряженного состояния при деформации.Внедрение предлагаемого способа определения оптимальной скорости деформирования сверхпластичных материалов обеспечивает значительный экономический эффект, обусловленный воэможностью расчета и внедрения технологии штамповКи при оптимальных температурно-скоростных параметрах сверхпластичности за счет точного определения оптимальной скорости деформирования при штамповке иэделий. Способ определения оптимальной скорости деформирования сверхпластичных материалов, включающий деформирование нескольких заготовок с различными скоростями измерения и последующую обработку результатов, о т л и ч а ю щ и й с я, тем, что, с целью повышения точности, деформирование заготовок осуществляют объемной штамповкой, затем в штампованных поковках измеряют размер зерна, при обработке результатов строят график зависимости размера зерна от скорости деформирования, а в качестве оптимальной скорости деформирования принимают скорость, соответствующую максимуму кривой этого графика. Источники информации, принятые во внимание при экспертизе1 Рзаев Х.А. Исследование деформационных режимов объемной штамповки сплавов в состоянии сверхпластичности. Автореф. канд. дис. М., 1974.