Способ термической обработки крупногабаритных полуфабрикатов из псевдоальфа титановых сплавов

.(5) С 2 18 удАРственный Комитетделдм изоБретений и Отн ИСА Е ИЗО СВИДЕТЕЛЬ АВТОРСН.Кутеповтут металлургайкова85-97(манокА. Пре11 М 088.8)М.Е., Соболев Ю,П, ссование титановых таллургия", 1979олачев Б.А., Габидуллин Р.М Ю,М. Технология термичесботки цветных металлов и М "Металлургия", 1980ЯО 115 3 РЕТЕНИЯ " ВУс.:1:(54) (57) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ПСЕВДО-АЛЬФА-ТИТАНОВЫХСПЛАВОВ преимущественно системытитан - алюминий - железо - хром -кремний, включающий нагрев до температуры ниже температуры полиморфного превращения, выдержку в течение 2 ч и охлаждение на воздухе,отличающийся тем, чтос целью повьипения механическихсвойств, нагрев ведут до температуры на 60-80 С ниже температуры35 1 .Ц 571Изобретение относится к металлургии и металловедению титановыхсплавов, а именно к термическойобработке полуфабрикатов, изготовленных из псевдо-альфа-титановых 5сплавов типа АТи АТ, разработанных на основе пятикомпонентнойсистемы титан - алюминий - железо -хром - кремний.,Известен способ термической обработки псевдо-альФа-титановыхсплавов, в котором сплав отжигаютпри температуре 690-850 С, т.е.на 130-190 С ниже температуры начала полиморфного превращения 11.Недостатком данного способаявляется то, что он не обеспечивает высоких механических свойствсплавов системы титан - алюминийжелезо - хром - кремний. 20Наиболее близким по техническойсущности и достигаемому результатук предлагаемому является способтермической обработки псевдо-альфатитановых сплавов, в котором отжигпроводят при температуре на 20-30"Сниже температуры нолиморфного превращения в течение 2-4 ч. Способспособствует формированию структуры,:.,состоящей из 10-15 Е глобулярнойК-Фазы в пластинчатой переохлаждаемой матрице. Такая структура обеспечивает сочетание достаточно высокой вязкости разрушения и другихпластических характеристик 21.Недостаток известного способазаключается в том, что он обеспечивает оптимальное сочетание прочностных и пластических характеристиктолько для двухфазных сплавов с альфа- и бета-структурой, в которых,как правило, бета-фаза содержитсяв достаточно высоком количестве. Вслучае псевдо-альФа-титановых сплавов, в структуре которых количество 45бета-Фазы незначительно (3-5 об,Х),известный способ не может быть использован, Это объясняется тем, чтотемпература полиморфного превращения в псевдо-альфа-титановых сплавах значительно выше, чем в двухфазных сплавах. Поэтому температураочага сплавов с псевдо-альфа-структурой должна превышать 900 цС, чтоприводит к значительному росту зерна, поверхностному окислению сплаваи насущению его кислородом, Темпе.ратура начала полиморфного превраще 24 ния.у сплава ЛТсоставляет98010"С, а у сплава ЛТ970 -10 С,Поэтому оптимальные температуры отжига составляют 90010 и 94010 Ссоответственно для сплавов АТ и АТ.Указанные температуры отжигаслишком высоки для псевдо-альфа-сплавов АТи АТ, Эти температурыне обеспечивают оптимального сочетания прочности и пластичностисплавов Причем,.наблюдается огрубление альФа-структуры и относительное возрастание количества бетаФазы в сплаве. При охлаждении эти1участки претерпевают -ф. Ы-превращение, Указанные обстоятельства, атакже интенсивное окисление и частичное газонасыщение металла приводят к снижению уровня его свойств.Цель изобретения - повышение механических свойств,.Поставленная цель достигаетсятем, что согласно способу термической обработки крупногабаритных полуфабрикатов из псевдо-альфа-титановых,сплавов преимущественно системытиган - алюминий - железо - хромкремний, включающему нагревдо температуры ниже температуры полиморфного превращения, выдержку в течение2 ч и охлаждение на воздухе, нагревведут до температуры на 60-80 Сниже температуры начала полиморфного превращения.Таким образом, температура отжига, рекомендуемая для сплава АТ-З,составляет 850 ф 10 С, а для сплаваАТ. 900+10 С. Указанные температуры обеспечивают Формирование достаточно равноосной альфа-структурысплавов с небольшими выделениямипревращений бета-фазы в виде пластин.Такая структура обеспечивает преимущественно вязкий излом у исследованных сплавов.П р и м е р. Полуфабрикаты .изпсевдо-альфа-титановых сплавовАТ-б и АТотжигают при температуре на 60-80 С ниже температуры полиморфиого превращения,Режимы отжига и полученные свойства в сравнении со свойствами полуФабрикатов, термообработанных известным способом, представлены втаблице.Анализ таблицы показывает, чтонаиболее оптимальным режимом терми115 124 Р, % Режим термической обработки 6,кгс/ммф Ударная Вязкость развязкость рушениякгсм/см К , кг/мм Сплав Предлагаемый: нагрев до 850 С,выдержка в течение 2 ч,охлаждение на воздухе 67,5 ф 1 16"-0,5 10,5 ф 1 365 ф 10 АТ9Ф Известный: нагрев до 900 С,выдержка в течение 2 ч,охлаждение на воздухе 6,5+0,5 340 ф 12 65+ 1 оПредлагаемый: нагрев до 900 С,выдержка в течение 2 ч,охлаждение на воздухе АТ7+О, 5 4055 96+4 152 Известный: нагрев до 950 С,выдержка в течение 2 ч,охлаждение на воздухе 5+1 3655 87 ф 2 8 ф 1 Составитель А.ЗенцовРедактор В.Петраш Техред Т,Фанта Корректор М.Самборская Заказ 3288/26 Тираж 583 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 леской обработки полуФабрикатов из сплавов ЛТи АТявляется отжиг при 850310 и 90010 С соответственно, продолжительностью 2 ч с охлаждением на воздухе,Применение предлагаемого способа термической обработки позволяет повысить прочностные и пластические свойства изделий, улучшить их ударную вязкость и вязкость разрушения. фТехнико-экономическая эфФективность предлагаемого способа заключается в наиболее полной реализации высокого уровня механических свойств сплавов АТи АТ, в частности пластичности и вязкости разрушения, что предопределяет высокую технологическую пластичность указанных, сплавов, облегчает условия ме ханической обработки и обеспечиваетнадежность приэксплуатации изделий,изготовленных из этих сплавов .