Способ горячего изостатического прессования порошков титановых сплавов

(54)(57) СПОСОБ ЧЕСКОГО ПРЕССОВ НОВЫХ СПЛАВОВ, йорошка до темп ниже температур вращения сплава подъемом давлен лаждение до ком о т л и ч а ю щ с целью повышен кратковременной натной и повыше охлаждение пров 0,5-1,5 о С/с. 223483 240 07.0 ецовская,М.Я (53 (56 Рго дег.3.цгдп 81 Ьский 58. а 1 а п 3,Ндр М 5 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ АВТОРСКОМУ/ СВИДЕТЕЛЬСТ) 1. Е.нд 11 пЬадеп, К.Кгапрегдев од а ропйег МеСа 1апдпш а 11 оув оГ 1 дд 8 Ь вСгеа 11 СешрегаСцгев, Европейошковый симпозиум, 1978,2, Ьагде СдФапдцш РагСв-Башр 1 доцгпа 1, 1977, ч.р. 32-33. ГОРЯЧЕГО ИЗОСТАТИАНИЯ ПОРОШКОВ ТИТА- включающий нагрев ературы на 20-40 С ы полиморфного прес одновременным ия, выдержку и охнатной температуры, и й с я тем, что, ия производительности прочности при комнных температурах,скоростьюстатического прессования приводит кобразованию с"фазы требуемой морфологии и фиксации такого количестванестабильной -фазы, распад которой 65 Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам для изготовления заготовок или изделий из металлических порошков с одновременным проведением процесса уплотнения и спекания.Известен способ горячего иэостатического прессования порошка титанового сплава в газостате, заключающийся в том, что металлический порошок помещают в капсулы и подвер гают уплотнению при 1050 . С и давлении 2000 атм в течение 1 ч. Охлаждение производят со скоростью 0,05- 0,07 о С/с Г 12.Недостатком этого способа являет ся сравнительно низкая кратковременная прочность при комнатной и повышенной температурах получаемых заготовок ниже кратковременной прочности материала, полученного деФорма" 20 цией слитка и низкая производительность процесса за счет длительности охлаждения в камере гаэостата.Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ горячего изостатического прессования порошков титановых спла. вов, заключающийся в нагреве порошка до температуры на 20-40 С ниже температуры полиморфного превращения сплава, предварительно помещенного в камеру с одновременным подъе мом давления, выдержке при этих условиях с последующим охлаждением.Согласно данному способу нагрев осуществляют до 954 ф С, а охлаждение проводят со скоростью 0,07 С/сГ 22.Недостатком известного способа являются низкие производительность процесса горячего изостатического 40 прессования в газостате и пониженный уровень кратковременной прочности при комнатной и повышенной температурах компактных заготовок изэа малой скорости охлаждения равной 45 0,07 С/с.Целью изобретения является повышение производительности процесса и .кратковременной прочности при ком. натной и повышенной темпеРатУРах.Для достижения цели согласно способу горячего изостатическогопрессования титановых сплавов, включающему нагрев порошка до температу ры на 20-40 С ниже температуры полиморфного превращения сплава с одновременным подъемом давления, выдержку, охлаждение до комнатной температуры, охлаждение проводят со скоростью 0,5-1,5 С/с.Охлаждение на воздухе со скорос 60 тью 0,5-1,5 С/с после горячего изов процессе дальнейшего отжига приводит к повышению предела кратковременной прочности при комнатной иповышенной температуре при сохранении достаточно высокбй пластичности.Охлаждение после горячего иэостатического прессования со скоростьюменее 0,5 С/с увеличивает размери количество аС-фазы вследствиерекристаллиэации процессов и уменьшает количество нестабильной ф -Фазы,что ведет к снижению предела кратковременной прочности как при комнатной, так и повыменной температуре.Охлаждение после горячего иэостатического прессования со скоростьюболее. 1,5 С/с приводит к иэмельчеонию и уменьшению количества Ы-фазыи увеличению количества нестабильной-фазы, что приводит к увеличению значений кратковременной прочности при комнатной и повышеннойтемпературе и значительному сниженикхарактеристик пластичностиУУП р и м е р 1. Капсулы размером270 х 70 мм иэ нержавеющей стали сгранулами титановых сплавов ВТЗ и ВТ 8, предварительно вакуумированные и герметиэированные, помещаютв газостат, нагревают до 940 и960 С соответственно, что на 30 Сониже температуры полиморфного превращения сплавов, с одновременнымподъемом давления до 1600 атм, выдерживают при заданных параметрахв течение 4 ч, затем охлаждают соскоростью 0,5 С/с,Продолжительность цикла горячегоизостатического прессования представлена в табл. 1.Кратковременная прочность прикомнатной и повышенной температурахкомпактных заготовок из гранулсплавов ВТЗи ВТ 8 приведены втабл, 2. П р и м е р 2. Капсулы размером 270 х 60 мм иэ нержавеющей стали с гранулами титановых сплавов ВТЗи ВТ 8, предварительно вакуумированные и герметиэированные, помещают в газостат, нагревают до 940 и 960 о С соответственно, что на 30 Со ниже температуры полиморфного превращения сплавов, с одновременным подъемом давления до 1600 атм, выдерживают при заданных параметрах в течение 4 ч, затем охлаждают со скоростью 1 С/с,ПродоЛжительность цикла горячего изостатического прессования представлена в табл. 1.Кратковременная прочность при комнатной и повышенной температурах компактных заготовок из гранул сплавов ВТЗи ВТ 8 приведена в табл, 2.1077700 Т а б л и ц а. 1 Продолжительность цикла горячегоиэостатического прессования Давление,атм Способ горячегоизостатическогопрессования Время охлаждения, ч Время наг- Время выдержрева, чки, ч 1600 0,07 Известный Предлагаемый попримерам1 1600 0,50 1,0 1600 1,5 1600 Таблица 2 Сплав ВТЗСплав ВТ 8 Способ горячего изостатическогопрессования М 0 В кгс/ммИзвестный 65-67 101-103 70-72 100-103 Предлагаемый попримерам1 76-78 77-78 78-80 110-111 112-115 114-119 75-76 76-77 78-80 107-110 109-111 111-114 ВНИИПИ Заказ 824/б Тираж 7 5 Подписное филиал ППП "Патент", г. ужгород, ул.Проектная, 4 П р и м е р 3. Капсулы размером 200 х 50 мм иэ нержавеющей стали с гранулами титановых сплавов ВТЗи ВТ 8, предварительно вакуумированные и герметизированные, помешают в гаэостат, нагревают до 940 и 960 С соответственно, что на 30 С ниже температуры Полиморфного превра щения сплавов, с одновременным подъемом давления до 1600 атм, выдерживают при заданных параметрах в течение 4 ч, затем охлаждают со скоростью 1,5 С/сПродолжительность цикла горячего иэостатического прессования представлена в табл. 1.Кратковременная прочность при комнатной и повышенной температурах компактных заготовок из гранул сплавов ВТЗприведены в табл. 2. 1 ак видно из результатов, преДставленных в табл. 1, 2 использование предложенного способа горячего изостатического прессования,включающего охлаждение со скоростью 5 0,5-1,5 С/с, позволяет повыситьпроизводительность процесса горячего изостатического прессованиягранул титановых сплавов за счетсокращения времени охлаждения ком нактных заготовок в среднем на1,5 ч и повысить уровень кратковременной прочности при комнатнойтемпературе на 7-11 кгс/ммг и 716 кгс/ммг для сплавов ВТЗиВТ 8, соответственно и повышеннойтемпературе (450 и 500 С на 49 кгс/мм г и 9-13 кгс/мм для сплавов ВТЗи ВТ 8 соответственнотабл. 2 ).