Способ термомеханической обработки титановых сплавов

Положительный эффект сйособа, а: именно увеличение производительности, обусловлен совмещением нагрева сплава выше температуры полимерного превращения, что достигается в результате теплового эффекта деформации и деформации с незначительными степенями (20-404).Повышение пластичности сплавов достигается получением в сплаве меякодисперсной смеси с и р фаз с размером зерна 1- 4 мкм, Такой размер зерна повышает пластичность сплавов при деформировании в режиме сверхпластичностиТребуемое измельчение структуры сплава при горячей деформации перед закалкой можно получить при деформировании со степенями деформации не менее 204. Степень деформации свыше 404 нецелесообразна, так как снижает производительность процесса и существенно не влияет на дальнейшее измельчение структуры,ГРазогрев сплава до температуры р-области возможен а том случае, если температура начала деформации ни-.же температуры полиморфного превращения менее, чем на 50 оС; Нагревсплава перед деформированием до температурь менее чем на 30 С ниже температуры полиморфного превращения нецелесообразен,так как колебания температуры в современных промышленных печах составляют не менее 20 С (точностЪрегулирования более. +10 оС) и поэтому возможен нагрев сплава до температуры полиморфного превращения до начала деформации, что ведетк укрупнению структуры после закал-,ки. Кроме того,. разогрев перед за.калкой возможен., если при степенидеформации 204 сплав будет деформировать со скоростью деформации не .менее 10 - 10 с-.",. а при степени деформации 403 будет достаточна скорость деформации 100-10" с-". Ско"рость деформации выше 10 2 с-"нецелесообразна из-за усложнения оборудования.По предлагаемому и известному,способам обрабатывали сплав ВТстемпературой полиморфного превращения 950 С.По предлагаемому способу,П р и м е р 1, Нагревают пруток до930 С за 58 мин, деформируют на 20со скоростью деформации 102 с-"(общеевремя 15 с,), закаливают в воду, нагревают до 800 оС и повторнодеформи 1 1014975 2Изобретение относится к металлургии, в частности, к способу тер-момеханической обработки титановыхсплавов, и может быть, использовано вметаллообрабатывающей и авиационной 5промышленности,чИзвестен спосоЬ термомеханическоиобработки титановых сплавов, включающий прессование при 950 С со скоростью 5-10 си степенью деформации 1085-90, закалку с охлаждением в воде и последующее. старение при 480 оС втечение 10 ч 1 1 1,Известный способ лищь незначитель-,но повышает пластичность по сравнению с ее уровнем при стандартнойтермической обработке , однако является низкопроизводительным,Известен также спосоЬ термомеханической обработки титановых спла" 20,вов, включающий горячую деформациюпри температуре на 50-150 С выше тем;пературы полиморфного превращения,закалку с этой температуры и повтор;ную горячую деформацию в (с + Р)- области 2 1.Однако этот способ имеет невысокую. производительность, так как для преодоления негативного влияния .ростазерен необходимо деформировать с боль-ЗОшими степенями деформации. Кроме того, пластичность сплавов после .такойобработки недостаточно высокая, чтообусловлено невозможностью получитьсплавы с размером зерна менее 3 мкм.Цель. изобретения - повышение пластичности сплавов и увеличение производительности процесса.Поставленная цель достигается тем,что в способе термомеханической обработки, включающем горячую деформацию при температуре на 50-150 С вышеТемпературы полиморфного превращения, закалку и повторную горячую дефармацию в (с+ Ъ)-области, деформирование перед закалкой начинают притемпературе на 30-50 цС ниже температуры полиморфного превращения, а заканчивают при температуре выше температуры полиморфного превращения, причем деформацию ведут со степенью деформации 20-401 и скоростью 100- ф-10 с-.Существенные отличия способа состоят в регламентированном температурном режиме осуществления деформацииперед закалкой, и использовании деформации с определенной скоростьюи заданной степенью.Относительноее удлинение, 3 корастьеформаии. приастяжеНапряжениятечение,МПа Способ ест 0 3 1 О 0-70-15 обра- щ стич- .по пред а выше, и извеспосо ективсплавы, особом еометриласСост Техр ор П. Макарев аказ 3141/25 Подписнота СССРытийб., д М 5 Тираж 627рственного коми зобретений и от Ж"35 Раушская ВНИИПИ Гос по дела 035, Москв.филиал ППП патент", г. Ужгород, ул. Проектн 3:- 10149руют на 60 ь. При металлографичес-ком исследовании после закалки структура. представляет мелкоигольчатыймартенсит, что свидетельствует, о.разогреве металла до температуры р-об.ласти перед закалкой. После повторной деформации размер составляющихфаз составляет 2-4 мкм; Общее время нагрева и первичной горячей деФормации сокращено на 43,25 мин, еП р и м е р 2, Нагревают прутокдо 900 С за 55 миндеформируют на40 со скоростью деформации 10 с-за общее время 60 с,закаливают вводу, нагревают до 800. С и повторно 1одеформируют на 604. В результатеразмер составляющих фаз составляет1-3 мкм, общее время нагрева и первичной горячей деформации сокращено по сравнению с известным способом на 45,5 мий.П р и м е р 3. Нагревают прутокдо 900 С за 55 мин, деформируют на50 со. скоростью деформации 10,0 сза время 7 мин, закаливают , наг зревают до 800 С и повторно деформируют на 60. В результате получаютструКтуру .с размером составляющих фаз1-5 мкм.П р и м е о 5. В результатеботки по следующим режимам:а) нагрев прутКа до 300 С первичной деформации на 404 со скоростьюдеформации 10 "с;б) нагрев прутка до 850 С, первичная деформация на 403 со скоростЬю деформации 10 ф с в) нагрев прутка до 900,С, первичная деформация на 203 со скоростью деФормации 102 с после закалки, как показали металло,графические исследования, сплав ненагревфтся до температур р-об 754ти и требуемой структуры мелкоиголь-чатого мартенсита получить не удается,По известному способу нагреваютпруток 4130 мм за 90 мин до 1050 оС,деформируют со степенью деформации601 за общее время 11,5 мин, .закалиовают в воду,.затем нагревают до 800 С,и повторно деформируют на 60. В результате получают пруток ф 80 мм с.размером составляющих фаз 5-10 мкм.В таблице сопоставлены свойствасплавов, обработанных по предлагаемому и известному способам,Предлагаемый 10 2 350 610-З 200010. 2000 18 Как видно из таблицы, плность сплавов, обработанныхлагаемому способу, в 2-3 рачем у сплавов после обработстным способом.Кроме того, предлагаемыйобеспечивает повышение проительности на 15-204.Технико-экономическая эффность заключается в том, чтобработанные предлагаемым спозволят повысить точностьческих размеров изделий. итель Г, КандыбаИ.Гайду Корректор А. Дзят