Способ обработки изделий из жаропрочных никелевых сплавов

(19) (11) 5 С 22 Г 1/10 ОП сится к термиелевых к авиая издетермииваюколько собов отноия эффекта ния яви плания де- схемах ОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ1 РИ ГКНТ СССР АНИЕ ИЗОБ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(71) Всесоюзный институт легких сплавов(54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗЖАРОПРОЧНЫХ НИКЕЛЕВЫХ СПЛАВОВ(57) Изобретение относится к металлургии,Изделия подвергают высокотемпературному отжигу и охлаждению с изотермическойвыдержкой при температуре образованияК-состояния, последующее охлаждение спечью до 350 ОС и окончательное охлаждение на воздухе, после чего проводят упрочняющую термическую обработку, Для Предлагаемое изобретение атно области металлургии; в частности, к ческой обработке деталей из ник сплавов, например, дисков и лопата ционных двигателей,Известные способы упрочнени лий на никелевой основе в процессе ческой обработки предусматр проведение закалки и старения в нес стадий. К недостатку указанных спо сится непостоянство проявлен упрочнения. Целью предлагаемого изобрете ляется повывение жаропрочности стич ности. Предлагаемый способ изготовле талей приведен в принципиальных на фиг. 1, 2 и 3.сплавов системы -С-Т-А при охлаждении с температуры высокотемпературного отжига дополнительно проводят изотермическую выдержку при температуре дисперсионного твердения сплава. Для изделий с перекристаллизованной структурой из сплавов данной системы высокотемпературный отжиг ведут при температуре кристаллизации сплава; после окончательного охлаждения на воздухе может быть проведена дополнительно термообработка, заключающаяся в многократном нагреве изделий до максимальной рабочей температуры сплава, выдержке и охлаждении на воздухе, а предварительную обработку, заключающуюся в гомогенизации с изотермическими выдержками при охлаждении, проводят многократно. Способ позволяет повысить Б жаропрочность и пластичность сплава, 3 ил,Принципиальной схемой упрочнения рис. 1 предусматривается упрочнение изде- д лия за счет структуры К-состояния перед термической обработкой из сплавов типа )ч)-Сг-Т-А, в которых упрочняющая интерметаллидная фаза Юз(Т 1 А) выделяется в О) структуре сплава в процессе старения, МПринципиальная схема (рис. 1) предус- фЬ матривает:1) а - Нагрев изделия и аыдеркку де прогрева в печи при температуре полного устарения структуры К-состояния (1100 С),2) в - Охлаждение и изотермическую выдержку в печи при температуре максимального выделения интерметаллидной фазы (Для сплава ЭМБУ Т=760 С, 8- - 12 ч.3) с - Охлаждение и изотермическую выдержку изделия в температурном интервале образования структуры К-состояния,охлаждение изделия вместе с печью до температуры 350 С. охлаждение изделия навоздухе. (Для сплава ЗИБУ Т=520 С,8 - 12 ч),4) Стандартную термическую обработкупо ТУ,Примечения; 1) Если в структуре сплаваизделия в процессе предварительной горячей деформации не происходит рекристаллизация обработки, то изделие приоперации (а) нагревают на температуру рекристаллизации.2) Если изделие перед обработкой имеет наклеп, то после проведения Т. О. поуказанному циклу изделие подвергают дополнительной циклической обработке,представленной на фиг. 2,Циклическая термообработка предус матривает (фиг. 2) после окончания термообработки по циклу (фиг, 1), многократныйнагрев изделия до температуры неполногоустранения структуры К-состояния до максимальной рабочей температуры сплава),например, для сплава ЗИБУ, до температуры 800 С, выдержку изделия при этойтемпературе до прогрева и охлаждение изделия, после каждого нагрева, на воздухе.Количество циклов устанавливается по требуемому эффекту, Чем больше циклов, тембольше эффект повышения жаропрочностии пластичности.3) Температура М время выдержки приоперациях в) и с) для каждого сплава устанавливаются экспериментально из расчетаполучения максимального эффекта повышения жаропрочности и пластичности.Принципиальной схемой упрочнения нафиг. 3 предусматривается повышение жаропрочности и пластичности сплавов типаЮ-Сг-Т 1-А 1-Уо-И/-Со (сложного легирооания), в которых упрочняющая интерметаллидная,фаза выделяется с температургорячей обработки давлением в процессеохлаждения на воздухе.Принципиальная схема фиг, 3 предусматривает;1) .а - Нагрев изделия и выдеркку допрогрева в печи при температуре полногоустранения структуры К-состояния (1100 С),2). в - Охлаждение и изотермическуювыдержку изделия в температурном интервале образования структуры К-состояния,охлакдение изделия вместе с печью до температуры 350 С, охлаждение на воздухе,(Для сплава ЗИ, Т=540 С, 30 мин).3) Стандартная термическая обработкапо ТИ на сплав,Примечание, 1) Если в структуре сплавав процессе деформации изделия не прохо низкотемпературный. отжиг при 550 С -старение, получена длительная прочность 140,5 ч/по ТУ 50 ч, При термической обработке образцов, из того же прутка, термооб работанных по схеме - нагрев натемпературу 1100 С, охлаждение с изотермической выдержкой при 550 С, закалка и старение по ТУ, после 12 циклов получена длительная прочность 285 ч,30 35 40 45 10 15 20 дит рекристаллизация обработки, то изделие при операции (Л) нагревают до температуры рекристаллизации.2), Если изделие перед обработкой имеет рекристаллизованную структуру с остаточным наклепом, то после проведения Т.О. фиг. 3, изделие подвергают дополнительной циклической обработке, предусмотренной на фиг. 2.Изделия нагревают на температуру неполного устранения структуры К-состояния, например, сплава ЗИнагревают на температуру 950 С, выдерживают изделие до прогрева и охлаждают на воздухе, Количество циклов устанавливается экспериментально,П ример. П ри термической обработке образцов, вырезанных из одного прессованного прутка сплава ЭО, термообработанных по схеме - закалкаДля литых изделий из жаропрочных никелевых сплавов для увеличения каропрочности и получения устойчивой структуры К-состояния операции, представленные на фиг, 1 и 3 повторяются. По мере увеличения количества циклов жаропрочность возрастает. Пример, При термической обработке образцов, вырезанных из слитка сплаваЖС 6-КП после термической обработки по стандартному режиму (закалка 1220 С, 4 ч охлаждение на воздухе) получена длительная прочность 87 ч,После четырехкратной термообработки образцов из того же слитка по режиму: нагрев образцов на температуру 1200 С, прогрев и выдержка в течение 30 мин, охлаждение и изотермическая выдержка в течение 30 мин в печи при температуре 5400 С, охлаждение до 350 С с печьо, далее на воздухе, и последующей Т.О. по ТУ получена длительная прочность 185 ч,Формула изобретения 1, Способ обработки изделий из каропрочных никелевых сплавов, включающий упрочняющую термическую обработку, о тл и ч а ю щи й с ятем, что, с целью повышения жаропрочности и пластичности, перед упрочняющей термической обработкой проводят предварительную обработку, включающую высокотемпературный отжиг и охлаждение с изотермической выдержкой при температуре образования К-состояния, последующее охлаждение с печью до 350 С и окончательное охлаждение на воздухе. 52. Способ поп.1, отл ич а ю щий с я тем, что для сплавов системы М-Сг-Т 1-А при охлаждении с температуры высокотемпературного отжига дополнительно проводят иэотермическую выдержку при температуре 10 дисперсионного твердения сплава,3, Способ по пп. 1 и 2. о т л и ч а ю щ и йс я тем, что для изделий с перекристаллизованной структурой высокотемпературный) отжиг проводят при температуре рекристаллизации сплава.4. Способ по пп, 1 и 2, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что после окончательного охлаждения на воздухе осуществляют дополнительно термическую обработку, заключающуюся в многократном нагреве изделий до максимальной рабочей температуры сплава. выдержке и охлаждении на воздухе.5. Способпопп.1 и 2, отличающи йс ятем-; что предварительную обработку, включающую гомогенизацию с изотермическими выдержками при охлаждении, проводят многократно,%э Составитель М. ВолковТехред М,Моргентал едактор рректор Н, Слободяник оизводстве о-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина. 10 Заказ 3356 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва, Ж, Раушская наб 4/5