Способ обработки двухфазных титановых сплавов

(51) С 22 Р 1 18 Й ЕТЕНИ ПЬСТВУ КОМУ АВ Р 8Г. лище ститут о С 77. етельств 1/18, 19 тельство 1/18, 19 ОТКИ ДВУ лючающий ти, зака рмическу 82,ХФАЗНЫХ нагревлку,ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ ССПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТ САНИЕ ИЗ.формацию и окончательную изотермичес кую деформацию при температуре на 20-50 С ниже температуры полиморфного превращения, о т л и ч а ю - щ и й с я тем, что, с целью снижения усилий деформации, перед предварительной изотермической деформацией проводят отжиг сплава при темопературе на 10-30 С ниже температуры полиморфного превращения в течени 1-4 ч с последующим охлаждением на воздухе, а предварительную деформацию осуществляют при температуре на 125-250 С ниже температуры полного полиморфного превращения со степенью 40-70.Изобретение относится к цветнойметаллургии, в частности, к способамобработки титановых сплавов, используемых в авиационной проьышленности.Известен способ обработки двухфазных титановых сплавов с крупнозернистой пластинчатой структурой,включающий нагрев до температур-области, охлаждение, нагрев и изотермическую деформацию в(Ы+р -области 1.Недостатки указанного способа высокие усилия деформирования сплавапри иэотермической деформации,Наиболее близким к предлагаемому15по достигаемому результату являетсяспособ обработки титановых сплавовс крупнозернистой пластинчатой структурой, включающий нагрев до температур-области, закалку, предварительную изотермическую деформациюпри температурах на 200-400 ьС нижетеючературы полиморфного превращения на степень 10-20 и окончательную изотермическую деформацию при 25температурах на 20-50 С ниже температуры полиморфного превращенияГ 2 3Недостатками известного способаявляются высокие усилия деформирования сплава при изотермической деформации.Цель изобретения - снижение усйлий деформации.Поставленная цель достигается тем,что согласно способу обработки двухфаз-,.ных титановых сплавов, включающемунагрев до температур-области, закалку, предварительнуую иэотермическущдеформацию и окончательную изотерми-.ческую деформацию при температурена 20-50 С ниже температуры полиморфного превращения, перед предваритель,ной. изотермической деформацией проводят отжиг сплава при температуре на10-30 С ниже температуры полиморфного превращения в течение 1-4 ч 45с последующим охлаждением на воздухе,а предварительную деформацию осуьществляют при температуре на 125-250 Сниже температуры полного полиморфного превращения со степенью 40-70. 50В процессе отжига в течение 14 ч при температуре на 10-30 С нижетемпературы полиморфного превращения происходят фаэовые превращения,обеспечивающие образование относительно тонких первичных пластин с-фазы, При охлаждении сплава на воздухесо скоростью 3-10 С/сек происходитовыделение, в пределах объема мат- и ричной )-фазы, вторичных пластин ь-фазы существенно более дисперсных, чем первичных. Выбор температуры отжига обусловлен как необходимостью получения минимального количества пластинчатой первичной Ы -Фазы, что определяется максимально возможной близостью температуры отжига к температуре полиморфного превращения, так и технической возможностью обеспечения стабильной температуры отжига и колебаниями значения температуры полиморфного превращения сплава в пределах одной плавки. Проведение отжига в течение 1-4 ч вызвано необходимостью завершения в объеме всего сплава фазовых превращений, протекакщих диффузионным путем. Полученная при отжиге структура сплава обеспечивает снижение усилий деформирования и измельчения микроструктуры сплава при последующем деформировании.В табл, 1 приведены напряжения течения усилия деформиревания ) спла ва ВТпри его предварительно изотермической деформации (скорость деформирования 5 мм/мин, температура деформирования 750 С по известному и предлагаемому способам.В тафл. 2 приведены напряжения те чения ( усилия деформации )сплава ВТпри окончательной иэотермической деформации на степень 10 при 960 С после отжига и предварительной изотермической деформации.В табл. 3 приведены свойства титанового сплава ВТ, обработанного по известному и предлагаемому способам и подвергнутого старению при 530 С в течение 6 ч.Как следует иэ приведенных в табл.1-3, данных, предлагаемый способ обра; ботки двухфазных титановых сплавов с крупнозернистой пластинчатой структурой обеспечивает по сравнению с известным снижение усилий деформации (штамповки ) на этапе предварительной деформации на 11-17,5, а на этапе окончательной деформации на 36"50 при сохранении уровня свойств.Использование предлагаемого спосо ба обработки титановых сплавов позволит повысить стойкость дорогостоящей высокотемпературной штамповой оснастки и расширить технологические воэможности изготовления изделий из титановых сплавов с исходной крупнозернистой пластинчатой структурой.10 76490 Таблица 1 Напряжение течения для различной степени,Ъ деформации, кг/ммэСпособ обработки 40 1 1 20 30 10 24,4 20,3 28,5 30,0 33,6 24,6 28,6 33 кб Известный Таблица 2 Способ- : отемпература, С степень дефомации,Ъ редлагаемый реми отжига 1,7 0 50 75 0 50 ОО 6 40 4 50 1;5 0 875 50 0 87 10-20 6-ЗюО 0-80 Известный Предлагаемый.1 ч при 980 фС) Параметры предварительной изотермической деформации Напряжение течения окончательной изотермичес-,кой деформации,кг/мм1076490 Таблица 3 Относитель- дарная эязное сужение, кость,Ъ кг м/смф Способ обработки Предлагаеьый 115-120 Известный 110-121 Составитель В. СправцевРедактор С. Квятковская Техред Т.фанта Корректор А. Повх Заказ 670/25 Тираж 603 ПодписноеВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5 филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 Предел прочности на растяжение,кг/мм Относительноеудлинение,Ъ 11,3-16,6 9,2-13,3 38,1-50,5 30,0-40,2 5,3-7,4 4,9-6,7