Способ обработки давлением тугоплавких хрупких материалов и сплавов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ вСоюз СоветеииаСоциалистически кРеспублик(23) Приоритет Гвюраврвтееаюий аеватетВеввтв таааавтрва аааРаю иаав юаверетеююаа втюритаа(45) Дата опубликования описания 050678 осударственный научно-исследовательский институ шиноведения имени академика А. А. Благонравова ите(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТУГОПЛАВКИХ ХРУПКИ МЕТАЛЛОВ И СПЛАВОВДАВЛЕНИЕМ 1Изобретение откосметаллов давлением иприменено во всех охозяйства, где исполиэ тугоплавкнх металнапример, на основетающих в условиях ввязе атмосферы кислород, углерод и аэот,что вызывает сильное охрупчиваниезаготовок, операции нагрева необходимо производить в инертной атмосфере ИЭта операция очень услоаняет технологию обработки вольфрама и сильноновьааает стоимость необходимого для.этих целей оборудования.Ю Известен способ обработки давлениемвольФрама и его сплавов путем установки заготовки в матрицу н приложения к ней деформирующего усилия 2)Данный способ обработки давлением 1 вольфрама и его сплавов не позволяетполучить иэделия одинаковой прочности и качества. Это обусловлено высокой чувствительностью тугоплавкнххрупких металлов к скорос:ти и темпера- ф 0 туре деформирования, температуре ипродолаительности отхига, температурньм градиентам при деформации н отхиге, чистоте, скорости охлахденияпосле отштга.Целью изобретения является повышение:качества обработки материаловпра комнатной температуре и атмосферном давлении.укаэанная цель достнгаетсл тем, З 0 .что деформирующее усилие прикладывают работкетъародногизделияазов,а, рабоШВА" тся и обмохет брасляхзуютсяов и снлвольфрамысоких тем Для изготовления деталей, работаквтих при высоких температурах (2500 фС) применяются тугоплавкие металлы и сплавы. Однако вследствие низкой пластичности укаэанных материалов,. например, вольФрама и его сплавов изготовление иэделий обработкой давлением в условиях атмосферного давления, комнатных температур нли без применения специальной термообработки практически нввоэмоано, Известно, что при комнатной температуре вольфрам в литом состоянии имеет низкую пластичность. С повышением температуры пластичность вольфрама увеличивается. При температурах, 1400 -1650 ФСплас-. тичность максимальная, поэтому в этом интервале обычно производят горячую обработку давлением. Поскольку при температурах выше б 50 фс.вольфрам и его сплавы интенсивно поглащают иэодновременно с электрополировкой заготовки. Электрополнровку производятпоместив заготовку в ванну с электролитом и создав между ванной н эаготов.кой разность потенциалов.При этом в процессе деформирования происходит удаление поверхностного дефектного слоя заготовки. Вкачестве электролита может быть использован 2-10 раствор едкого натрияпри плотности тока от 0,1 до 0,5 а/смйВ процессе деформирования поддержи вают оптимальную плотность тока,величину которой выбирают в зависимости от состава электролита и скорости деформирования. Необходимо, чтобы.скорость деформирования была соизмерима со скоростью удаления поверхностного дефектного слоя. Деформированиев процессе элеКтрополировки значительно повьааает пластические свойствавольфрама. Так, например, при растяже-(20нии в полирующей среде относительноесуждение достигается 85, что почтив 7 раз больше аналогичной величиныпри обычном растяжении.Пример осуществления способа.Температура электролита вследствиеохлаждения полировочной ванны проточной водой составляет 18-20 С. Деформирование осуществлялось с постоянной скоростью перемещения подвижнойтраверсы равной при растяжении0,5 мм/мин, при изгибе 1,0 и 0,1 мм/мин,при сжатии 1,0 мм/мин,На фнг. 1 представлены графики зависимости стрелы прогиба от истинныхнапряжений деформирования монокристаллов вольфрама, изгибаемых со скоростью 1 мм/мнн в процессе электрополировки (2-5) и без нее (1)1-ЧээфаО мкм/сек; 1-ЧпцО, 02 мкм/сек, 3 Чфз 0,05 мкм/сек, 4-Юэ д 0,09 мкм/сек,Ол 405-Мпр,15 мкм/сек на фиг. 2 - криваядеформации монокристалла вольфрама,изгибаемого при кратковременном воз,действии электрополировки,. Скоростьнагружения 1 кг/мнн,4 а- Чад=0,06 мм/сед 510 а-МююО, 15 мкм/сек, 12 а Мвэсф 0,18 мкм/сек; на Фиг. 3 - условные кривив деФормации монокристаллов вольфрама, сжимаемых вдоль оси 0011 безполировки (1) ис полировкой (2,3).1-50-Уявь аО мкм/сек) 2-Ч 0,05 мкм/секр3-Ц 0,24 мкм/сек, По мере увеличения скорости удаления металла с поверхности деформируемого образцамонокристалл становится пластичнее, 55уменьшается коэФФициент деформацион-ного упрочнення и напряжение течения,Особенно хорошо уменьшение коэффициента деформационного упрочнения н повышение пластичности металла виднопри изгибе монокристаллов со скоростьюнагружения 1 кг/мин при кратковременной полировке (фиг. 2). Процесс полировки образца приводит к резкомууменьшению угла наклона деформацноннойкривой, остановка процесса - к возрастанию.Характерньи влиянием электрополировкн в процессе деформировання привсех видах деформации является значительное уменьшение пределов пропорциональности, что также говорит об увеличении пластичности металла обусловленного полировкой.Экспериментально утановлено, чтохарактер деформационных кривых крис"таллов деформированных с полировкойопределяется соотношением скоростиполировки,Использование предлагаемогоспособа обработки давлением заготовок иэтугоплавких хрупких металлов и сплавов позволяет осуществлять обработку давлением заготовок иэ тугоплавких металлов и сплавов, например,на основе вольфрама, прн комнатнойтемпературе и атмссферном давлении 1повышает однородность структуры изготавливаемых иэделий, вследствйе.чего повышается их прочность и качество 1 исключает дорогостоящее оборудование с высокотемпературной ка-.мерой и инертной атмосферой, многоцикловый нагрев до 1200 фС становитсяне нужным.формула изобретенияСпособ обработки тугоплавких хрупких ме". зллов и сплавов давлением путем установки заготовки в матрицуи приложения к ней деформирующегоусилия, о т л и ч а ю щ н й с ятем, что, с целью повиаения качестваобработки, деформирующев усилие прикладывают одновременно с электрополировкой заготовки.Источники информации, принятыево внимание при экспертизе:1. Корнеев Н. И. и др.,Обработкадавлением тугоплавких металлов исплавов М Металлургия, 1975,с 225-230,2. Патент США Р 3307982,кл, 148-133, 1964.-,=Оф/е ю;2.УЮ,Ь Ь ; Р=,Ую Составитель й. БыстровТехред 3. Фанта Коррект Лемчи о едактор Н 1087го комитета Совета Мим изобретений и откра, Ж, Раушская на Заказ лиал ППП Патентфф, г; Ужгород , ул. Проектная,582/9 Тира НИИПИ Государственпо де113035, Мос одписное нистров СССР ытийд. 4/5