Способ обработки изделий из металлов и сплавов

(23) Приоритет делам ивобрете и открытий летень25 21.78(53) публиковаДата опубл 79(088,8 7.80 опи кова 72) Авторы изобретения вриненко и О, И. Волчо) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛ И СПЛАВОВ Изобретение относится к металлургии риап за счет диффузионного перервспредев именно к способам обработки изделий ленни дефектов в энергетически выгодные из металлов и сплавов, работающих в ус- места. Однако при используемом режиме ловиях активного растяжения или сжатття. термо-механической обработки процессыВ нйстоящее время известны аналожч- релаксации перенапряжений, приводящие к ные решения задачи повышения механиче- повышению прочностных характеристик ских характеристик изделий из металлов имеют место в основном эв счет перераси сплавов с помощью рвэличщх видов . пределения точечных дефектов. Перенапря-,механико-термического воздействия. жения на границах раздела, фазовых вклюИзвестны способы механико-термич чениях и других концентраторах напряжеОской обработки, заключающиеся в том, что ний эа счет этих процессов не устраняют-, одновременно с деформацией при макси- ся. Последнее лимитирует эффект повышьмально допусптмых напряжениях проиэво- ния предела текучести при обработке поультразвуковую обраоотку 111 или пе- известному способу.деформацией в макроупругой облас 1 тт, целью изобретения является повышениеествляют закалку 2, предела текучести изделий иэ металлов иНаиболее близким к предложенному сплавов, раоотающих в условиях раотяжетехническому решению по технической сущ- ния или сжатия. ности и достигаемому положительному эф- . Поставленная цель достигается тем, фекту является способ, заключающийся в что в способе обработки металлов и спладеформвции в упругой области в условиях вов, включшащем деформацию в упругий термического воздействия ЗД . Во всех обласпт в условиях термического воэдейизвестных способах используемая термо- ствия, деформацию проводят в два этапа, . механическая обработка упрочняет мате-. причем на первом этапе со скоростью редосущкг/ммб Вид обработки 30 2. После деформации в упругой областиопри 400 С (по протожпу)3. После деформации при Т=1 ООК соЕ 10 сек пслеуюшему деформирова-нию со - =10 сек при Т=673 К 48,5 3 7450 нагружения 10-10 ГеК при 2 -100 ,-3 а на втором со скоростью 10 -10 е% в температурных условиях отпуска, Скоростной и температурный режим деформирования по первому этапу определяются воэможностью протекания в том или иномматериале деформации двойникованием,т.е, образования структуры с двойниками: а по второму этапу - возможностьюдиффузионного перераспределения дефектов 10в энергетически выгодные места.В отличие от прототипа предложенныйспособ включает операцию нагружения свысокой скоростью (например, в режимебудара) при 1100 К, в результате чети 15основным видом деформации являетсядвойникование, проводимое перед деформа цией в упругой области в условиях термического воздействия, В результате реализации предложенного способа новышактся 20механические свойства, и в частностипредел текучесж, по сравнению с обрабоькой по прототипу, Осшествлерие нагружения со скоростью 10 -10 сек при .Т 4100 К перед деформацией в упругой 25области в условиях термического воздействия приводит к процессам снятия внутренних напряжений на границах раздела,фазовых включениях и других неоднородностях за счет протекания деформации 30двойникованием. Следует отметить, чтодвойники зарождаются на неоднородностяхструктуры, в местах пиковых напряжени,При нагружении со скоростью 6 С 10 сек1при температурах выше 100 К имеет з 5место йластическая деформация скольжением, и результате которой в материалевозникает остаточная деформация и соответственно меняются геометрические раз 1. И сходное состояние Сравйвая вейичимы изменения предела текучести после различных видов обработки, можно заключить, что максималь, ный прирост упрочнения наблюдается в результате щследовательного сочетания вмсокаскоростной деформации, (Я )10 сек) 50 фмеры обрабатываемого изделия, Деформация в упругОй области со скоростьюЕ 4 1 0 сек в .температурных условияхотпуска снимает перенапряжения на границах и у вершин двойников. Если проводить деформацию материала с двойниковойструктурой со скоростью Е) 10 ф Йуто диффузионные процессы, в основномответственные за упрочнение при деформации в упругой области в условиях термического воздействия, протекают неинтенсивно и упрочнение не будет иметь место.Последовательная реализация процессовобразования двойников и диффузионногоперераспределения эффектов повышаетсопротивление пластической деформациипри последующих испытаниях.П. р и м е р. Образцы поликристаллического ванадия помешались в маятниковый копер, Деформацию проводили приТ = 100 К и скоростью нагруженияОгг3.10 сек . Такой метод нагруженияпозволял создать в образцах ванадияструктуру с двойниковыми прослойками.Контроль структуры осуществлялся металлографически на микроскопе МИМ.Затем образцы монтировались в специальную установку, в которой осуществлялосьих последующее нагружение в упругой об,ласти при Я =10 - сек при температуреф673 К. После проведенной таким образомдвухэтапной обработки образцы испытывались на растяжение,В таблице представлены данные механических испытаний на растяжение образцов поликристаллического ванадия после различных видов обработки (6 р -предел текучести), при низких температурах (Т = 100 К) и медленной деформации (Е 10 сек) в температурных условиях отпуска., Таким образом, благодаря реализации предложенного способа увеличивается эффективность упрочнения, Предложенный способ может5 745959 6быть использован для широкого круга чис- ружй области в условиях термическоготых метмцвв и сплавов, которые работают воздействия, о т л и ч а ю щ и й с яв условиях растяжения или сжатия. Дефор- тем, что, с целью повышения предела темирование по первому и второму этапу не кучесчи, деформацию проводят в два этавыходит за пределы упругой области,па: на перво;м этапе со скоростью нагтак что обрабатываемое изделие не меня- ружения 10 -10 сек при температурефет своих геометрических размеров. Поэ-100 К, а на втором со скоростьютому предлагаемый способ механико-тер -10 с+к при температуре отпуска.мической обраоотки может быть использо- Источники информации,ван в качестве окончательной операции 10 принятые во внимание при экспертизетехнологического процесса упрочнения. 1, Авторское свидетельство СССР423859, кл. С 21 Э 7/14, 1971.2. Авторское свидетельство СССРф о р м у л а и з о б р е т е н и я378532, кл, С 22 Р 1/00, 1971.15 3. Авторское свидетельство СССРСпособ обработки изделий из металлов % 161793, кн, С 21 Э 1/10,и сплавов, включаюший деформацию в уп, Составитель С. НиколаеваРедактор Е, Братчикова Техред О. Легеза Корректор С. ЩекмарЗаказ 3899/19 краж 694 Подписное ЦНИИ ПИ Государств,енного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская набд.4/5 Филиал ППП "Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4