Способ термической обработки двух-фазных титановых сплавов

. (22) Заявлено 1801.79 (21) 2715260/22-02 (51)М. Кл. С 22 Г 1/18 с присоединением заявки йо Государствепай контет СССР по делан зобретеЯ откратЯДата опубликования описания 300581(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ДВУХФАЗНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке титановых сплавов.Известен способ термической обра-, ботки титановых сплавов, в котором нагрев производят до температуры 30-70 оС ниже температуры полиморфного превращения, охлаждения.со скоростью 5-30 С в секунду с последующим старением при 500-600 С, чтоо обеспечивает повышение прочностных свойств при комнатной и.повышенной температурах при сохранении высоких пластических свойств 1,11.Однако следует отметить, что тер-. мическая обработка в такомшироком интервале скоростей охлаждения способиа привести к образованию химической и структурной микронеоднородности, которые часто оказываются устойчивыми по отношению к последующим нагревам. Наличие микронеоднородности определяет неравномерность механических свойств детали.Известен способ повышения прочности при высокой температуре, включающий гомогениэаццю при температуре 500 еС с последующим охлаждением на воздухе. Предварительная подготовка под закалку и длительный отжиг после нее должен приводить к выравниваниювозникшей при закалке химическойнеоднородности 2.Однако этот способ неудобен тем,что является мцогоопераццоццым цкроме того, требует использованиявысокотемпературных печей при продолжительном технолегическом цикле.Известен способ упрочняющей тер мцческой обработки двухфазного титанового сплава, заключающийся в закалкЕ в воду с температуры 840-900 Си псследующего старения при 500-600 Спродолжительностью 1-6 ч с охлажде вием на воздухе. Эффект термоупрочнения для сплава ВТЗпри кратковременных испытаниях сохраняется до500 С ц составляет 85 кгс/мм(при20 С бв = 130 кгс/ю )И 1.20 однако указанный режим термической обработки не обеспечивает высокой жаропрочностн.Цель изобретения - повышение жаропрочности.Указанная цель достигается тем,что охлаждение при закалке и старении проводят в постоянном магнитномполе напряженностью 6000+200 Э.Способ осуществляется следукиццм 30 образом.834232 Таблица 1 Темпе ратура .испытания, С Обработка По известному способу По предлагаемому способу Закалка 850-880 С в воду,Старение 550 С, 5 ч, воздух вкгс/мм 4, Ъ ф, % 4"10 15-30 120 10,3 43 112 14 50 105 18 55 20 130300 105 400 80 95 19 84 52 500 95 600 Т а б л и ц а 2(.45 Свойства Температура ис пытания, С 50 бф(д(кгс/мм % 20 133 12 7 44,9 100 126 12,8 43 43,2 53,7 Термообработку сплава (закалку и старение.) ведут по обычным для дан-, ного сплава режимам. Закалочное охлаждение проводят в закалочный бак с водой при 20 С, который помещают между полюсами электромагнитной установки, создающей постоянное магнитное поле напряженностью 6000+200 Э с выдержкой в магнитном поле в течение 7-10 мин. Охлаждение с температуры старения на воздухе в межполюсном пространстве вышеуказанной установки при напряженности постоянного магнитного поля б 0001200 Э в течеОбрабатывают заготовки из сплава ВТ 22.Нагрев заготовок проводят до 720+10 фС в электропечи с воздушной атмосферой в течение 1 ч и закаливают в воде с температурой 20 С в постоянном магнитном поле напряженностью 6000200 Э. Выдержка в магнитном поле - 7 минСтарение образцов после закалки производят при 50010 С в течение 8 ч. Охлаждение с температуры старения на воздухе в межплоскостном пространстве электромагнита при напряженности постоянного магнитного поля 6000+200 Э в течение 15 мин, далее беэ магнитного поля до комнатной температуры.Направление магнитного поля при закалке и старении относительно оси образца не регламентировано.ИЭ термически обработанных заготовок ф 40 х 60 изготавливаются образцы с диаметром рабочей части ю 5 для испытания в широком диапазоне температур. ние 15 мин, далее без магнитного поля на спокойном воздухе, Перерыв между закалкой и старением не регламентирован.Напряженность магнитного поля установКи, предварительно оттарированной по силе тока в катушках электромагнита и зазору между сердечниками, устанавливается и поддерживается по амперметру.Обработанные по такому способу образцы иэ сплава ВТЗимеют при кратковременных испытаниях механические свойства, приведенные в табл.1. Результаты испытаний сведены втабл. 2. 5 200 117,5 10,5 300 109 14,3 9 Результаты испытаний свойств сплава ВТ 22, термообработанного по стандартному режиму (нагрев до 720+10 С 1 ч, охлаждение в воду, старение 50010 фС в течение 8 ч, затем на воз ДУхе) приведены в табл. 3,834232 Т а б л и ц а 3 ратур, что позволяет повысить надеж-.ность теплонагруженных агрегатов. Температура испытания,ф( Свойства формула изобретения в, Юкгс/мм % % 127 11,8 35,7 20 116 14,9 45,4 107 14,3 . 49,0 100 200 101 14,0 49,3 300 400 12,5 52,0 1 Х 97;5 Составитель С. НиколаеваТехред М. Коштура Корректор М, немчик Редактор М. Ткач Заказ 4013/52 Тираж 681 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий,113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5филиал ППП "Патентф, г. ужгород ул. Проектная, 4 Использование предложенного способа обеспечивает значительное повышение жаропрочности без снижения . 2 О пластичности в области рабочих темпеСпособ термической обработкидвухфазных титановых. сплавов путемзакалки и старения, о т л и ч а ющ и й с я тем, что, с целью повышения жаропрочности, охлаждение призакалке и старении ведут в постоянном магнитном поле напряженностью6000+200 Э.Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Авторское свидетельство СССРВ 324298, кл. С 22 Г 1/16, 1979.2, Патент ФРГ В 1907614,кл. С 22 С 15/00, 1972.3. Солонина О.П., Глазунов С.Г,Жаропрочные титановые сплавы. М1976, с. 180-186.