Способ обработки изделий из металлов

,.80101015 о; с 21 в 8/оо За С 22 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ ф и ЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ(56 ) 1. Бернштейн И.Л. Термомеханическая обработка металлов и сплавов,И., "Металлургия", 1960, с. 315,2. Патент США йф 3276918,кл. 148-129, 1973. 3 Авторское свидетельство СССРН 424911, кл. С 21 1) 8/00, 1973 над ти, ста раз тем с яделихв инап,96 (б 57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙТАЛЛОВ, преимущественно работав условиях растяжения или сжавключающий многоступенчатоемирование при отрицательныхратурах под действием нарастаю(Ь 4)( ИЗ МЕ ющих тия, дефор темпе напряжения при е,предела текучесла при данной тем-, где П - величин.разгруз Д - величин ти мета тературОПИСАНИЕ напряжения от нуля до значений яжений, равных пределу текучес" с выходом на каждой ступени на ию установившегося течения, рузку и отогрев до комнатной ературы, о т л и ч а ю щ и йтем, что, с целью повьшения претекучести изделий без изменения еометрии, разгрузку осуществляют оцессе отогрева с приложением яжения, определяемого из соот- ния101Изобретение относится к металлур-гии, а именно к способам обработкиизделий из металлов, работающих вусловиях активного растяжения илисжатия.В настоящее время известен способобработки металлов, в котором упрочнение достигается за счет последовательного или совместного сочетаниймеханического нагружения и термического воздействия на материал 1 .Известен также способ упрочнения,заключающийся в обработке издепийиэ металлов в макроупругой областидеформации, т.е. когда форма и размеры обрабатываемого изделия остаются без изменения2 ) .Наиболее близким к предлага.емомуспособу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ,в котором с целью упроцненияматериал после термической обработкиподвергают многоступенчатому низкотемпературному деформированию поддействием нарастающего напряжения,от знацений, близких к нулю, дозначений напряжений, равных пределутекучести, с выходом на каждой ступени на стадию установившегося течения с последующей разгрузкой и отогревом до комнатной температуры,При ятом имеют место процессы уходаистощения ) легкоподвижных дислокаций из исходной дислокационной структуры, а появление новых дислокацийи их источников из-эа низкой температуры и малой скорости деформирования исключается. В результате повышаются стартовые напряжения, необходимые для движения оставшихся дислокаций, что приводит к росту пределатекучести материала 3.Недостатком всех указанных способов является то, что уровень достигаемого уг рочнения в изделиях из металлов, работающих в условиях растяжения или сжатия, остается низким,так как ресурс, истощения дислокацийлимитирован величиной приложенногонапряжения (6 пд ), цто ограничивает воэможность создания болееустойчивой к механицеским нагрузкамдислокационной структуры,Цель изобретения - повышение предела текучести ( 6 ) изделий беэ изменения их геометрии.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу обработкиизделий из металлов, включающем мно 0155 2 т 1 р6т е чтобы величина ,п ) повторяла температурную зависимость пределатекучести,В таблице приведены результатыиспытаний образцов обработанных поизвестному способу и по предлагаемому.При напряжениях, превышающих пре 35дел текучести материала, происходитформоизменение готовых изделий изначительно увеличивается возможность нарушения их фазовой стабильностью ( см. таблицу ).При низких напряжениях (бр ((0,9 6 ) резко снижается уровень метханицеской активации дислокаций,следствием чего является резкое уменьшение уровня достигаемого упроцнения,Отогрев материала под постепенноуменьшающейся нагрузкой, т,е. соблюдение УсловиЯ 0,96 т ( бп (д пРиводит к дополнительной активации, перераспределению и истощению дислокаций, оставшихся в материале после об 50мработки при пониженнои температуре,за счет постоянно увеличивающегосяпо мере роста температуры вкладатермической активации в процессысрыва легкоподвижных дислокаций55от препятствий. Кроме того, диффузияточецных дефектов в поле напряженийпо мере повышения температуры вызывает дополнительное закрепление,5 16 15 го 25 гоступенчатое деформирование приотрицательных температурах под действием нарастающего напряжения отнуля до значений напряжений, равныхпределу текучести с выходом на каждой ступени на стадию установившего-.ся течения, разгрузку и отогрев докомнатной температуры, разгрузкуосуществляют в процессе отогрева сприложением напряжения, определяемым из соотношения0,9 бт ( 6(ЙТ,где И пр - велйчина йапряжения приразгрузке;э- величина предела текучести металла при данной температуре.В отличие от известного способапоследующая разгрузка изделий осуществляется не перед отогревом материала, а в процессе отогрева,причем разгрузка производится такимобразом, чтобы соблюдалось следующееусловие:3 101образование порогов и перегибов наоставшихся неподвижных дислокациях,что повышает их стартовые напряжения,0155 4.кам дислокационными конфигурациями, что повышает сопротивление пластической деформации при последующем нагружении, т.е. приводит к повышению предела текучести образцов или изделий по сравнению с обработкой по прототипу ( см, таблицу ). В результате протекания этих процессов в материале формируется структура с устойчивыми к внешним нагруэВеличина приложенного напряжения погрузки, Йпр,кгс/ммСостав Способобработки Примеча- ние 14 Известный П редла гаемый 0,956 20 19 Отогрев ведется до комнатной темпе ратуры.Испытания механических свойствпутем ра э рыв а об ра э цов и ри комнатной температуре показывают рост предела текучести обработанных по данной мерз тодике образцов на 55-60 по сравнению с исходным состоянием ниобия. Такая обработка позволяет получать макроскопические объекты с ниэ 5 о кой плотностью дислокаций и соответственно более высоким пределом текучести по сравнению с обработкой по из 4вестному способу. ВНИИПИ Заказ 2413/14 Тираж 625 Подписное филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная,Предлагаемый способ обработки осуществляется следующим образом.Образцы из поликристаллического ИЬ (99,95) подвергают нагружению при 4,2 К ступенями в 5 кг/мм до конечной нагрузки 90 кг, что соответ-, ствует 0,95642. Груз увеличивают после достижения установившейся скорости ползучести на каждой ступени. Затем температуру повышают со скоростью20.град/ч, при этом производится разгрузка образцова так, чтобы .0 956 С бп б 5, т.е. приложенное напряжение и повторяет температурную зависимость предела текучести. Предел текучести при 300 Ко после соот- ветствующей обработки 6 300, кгс/ммУвеличениепределатекучестипо сравнению с исходным состояниемЫ,Происходитизменение формы засчет деформацииматериала