Способ горячего изостатического прессования порошков титановых сплавов

 

) СПОСОБ ГОРЯЧЕГО ИЗОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, включающий нагрев порошка до температуры на 20-40 ° С ниже температуры полиморфного превращения сплава с одновременным подъемом давления, вьщержку и охлаждение д0 комнатной температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности кратковременной прочности при комнатной и повышенных температурах, охлаждение проводят со скоростью 0,5-1,5 «С/с,

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН

3(5)) В 22 F 3 14

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ ф в (1 Р гг

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

00 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И OTHPblTHA (21) 3483180/22-02 (22) 24 ° 08.82 (46) 07.03.84. Бюл. 9 9 (72) М.И.Мусатов, К.М.Борзецовская, M.ß.ÁðóH и Т.И.Бармина (53) 621.762.4.04.(088.8) (56) 1. Е.Hillnhagen, К.Kranier.

Properties of a ponder Metallurgical

fitaninm alloys of high strength

at ail temperatures. Европейский порошковый симпозиум, 1978, 58.

2. Large titanium Parts ty

}lip-Sampl Journal, 1977, ч. 13, М 5, р. 32-33.

„„SU„„1 7770 А (54)(57) СПОСОБ ГОРЯЧЕГО ИЗОСТАТИЧЕСКОГО ПРЕССОВАНИЯ ПОРОШКОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, включающий нагрев йорошка до температуры на 20-40 С ниже температуры полиморфного превращения сплава с одновременным подъемогл давления, выдержку и охлаждение до комнатной температуры, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности кратковременной прочности при комнатной и повышенных температурах, охлаждение проводят со скоростью

0,5-1,5 о C/с.

1077700 статического прессования приводит к образованию d.-фазы требуемой морфологии и фиксации такого количества нестабильной р-фазы, распад которой

65.Изобретение относится к порошковой металлургии, в частности к способам для изготовления заготовок или изделий из металлических порошков с одновременным проведением процесса уплотнения и спекания.

Известен способ горячего иэостатического прессования порошка титанового сплава в газостате, заключающийся в том, что металлический порошок помещают в капсулы и подвергают уплотнению при 1050 . С и давлении 2000 атм в течение 1 ч. Охлаждение производят со скоростью 0,050,07 о С/с Р12.

Недостатком этого способа являет- 15 ся сравнительно низкая кратковременная прочность при комнатной и повышенной температурах получаемых заготовок (ниже кратковременной прочности материала, полученного деформа" 2р цией слитка) и низкая производительность процесса за счет длительности охлаждения в камере гаэостата.

Наиболее близким к предложенному способу по технической сущности и достигаемому результату является способ горячего изостатического прессования порошков титановых сплавов, заключающийся в нагреве порошка до температуры на 20-40 С ниже температуры полиморфного превращения сплава, предварительно помещенного в камеру с одновременным подъе. мом давления, выдержке при этих условиях с последующим охлаждением.

Согласно данному способу нагрев осуществляют до 954 С, а охлаждение проводят со скоростью 0,07 C/cg2).

Недостатком известного способа являются низкие производительность процесса горячего изостатического 40 прессования в газостате и пониженный уровень кратковременной прочности при комнатной и повышенной температурах компактных заготовок изэа малой скорости охлаждения равной 45

0,07 С/с.

Целью изобретения является повышение производительности процесса и .кратковременной прочности при комнатной и повышенной темпеРатуРах.

Для достижения цели согласно способу горячего изостатического прессования титановых сплавов, включающему нагрев порошка до температу ры на 20-40 С ниже температуры полиморфного превращения сплава с одновременным подъемом давления, выдержку, охлаждение до комнатной температуры, охлаждение проводят со скоростью 0,5-1,5 С/с.

Охлаждение на воздухе со скорос 60 тью 0,5-1,5 С/с после горячего изов процессе дальнейшего отжига приводит к повышению предела кратковременной прочности при комнатной и повышенной температуре при сохранении достаточно высокбй пластичности.

Охлаждение после горячего иэостатического прессования со скоростью менее 0,5 С/с увеличивает размер и количество аС-фазы вследствие рекристаллиэации процессов и уменьшает количество нестабильной р -фазы, что ведет к снижению предела кратковременной прочности как при комнатной, так и повыШенной температуре.

Охлаждение после горячего иэостатического прессования со скоростью более- 1,5 С/с приводит к иэмельчео нию и уменьшению количества с -фазы и увеличению количества нестабильной $ --фазы, что приводит к увеличению значений кратковременной прочности при комнатной и повышенной температуре и значительному сниженик характеристик пластичности (0"М

Пример 1. Капсулы размером

270х70 мм иэ нержавеющей стали с гранулами титановых сплавов ВТЗ-1 и ВТ8, предварительно вакуумирован- . ные и герметиэированные, помещают в газостат, нагревают до 940 и

960 С соответственно, что на 30 С о ниже температуры полиморфного превращения сплавов, с одновременным подъемом давления до 1600 атм, выдерживают при заданных параметрах в течение 4 ч, затем охлаждают со скоростью 0,5 C/c.

Продолжительность цикла горячего изостатического прессования представлена в табл. 1.

Кратковременная прочность при комнатной и повышенной температурах компактных заготовок из гранул сплавов ВТЗ-1 и ВТ8 приведены в табл. 2.

Пример 2. Капсулы размером

270х60 мм иэ нержавеющей стали с гранулами титановых сплавов ВТЗ-1 и ВТ8, предварительно вакуумированные и герметиэированные, помещают в газостат, нагревают до 940 и

960 о С соответственно, что на 30 С о ниже температуры полиморфного превращения сплавов, с одновременным подъемом давления до 1600 атм, выдерживают при заданных параметрах в течение 4 ч, затем охлаждают со скоростью 1 С/с.

Продояжительность цикла горячего изостатического прессования представлена в табл. 1.

Кратковременная прочность при комнатной и повышенной температурах компактных заготовок из гранул сплавов ВТЗ-1 и ВТ8 приведена в табл. 2.

1077700

Таблица 1

Продолжительность цикла горячего иэостатического прессования

Давление, атм

Способ горячего изостатического прессования

Время охлаждения, ч

Время наг- Время выдержрева, ч ки, ч

1600

0,07

Известный

Предлагаемый по примерам

1600

0 50

1i0

1600

1 5

1600

Т а б л и ц а 2

Сплав ВТЗ-1

Сплав ВТ8

Способ горячего изостатического прессования

g

6 кгс/мм

g +s о

В кгс/мм го

В кгс/мм го

S кгс/мм

Известный

65-67

101-103

70-72

100-103

Предлагаемый по примерам

76-78

77-78

78-80

110-111

112-115

114-119

75-76

76-77

78-80

107-110

109-111

111-114

BHHHIIH Заказ 824/б Тираж 7 15 Подписное

Филиал ППП "Патент", r. ужгород, ул.Проектная, 4

Il р и м е р 3. Капсулы размером200х50 мм иэ нержавеющей стали с гранулами титановых сплавов ВТЗ-1 и ВТ8, предварительно вакуумированные и герметизированные, помешают в гаэостат, нагревают до 940 и

960 С соответственно, -что на 30 С ниже температуры Полиморфного превра щения сплавов, с одновременным подъемом давления до 1600 атм, выдерживают при заданных параметрах в течение 4 ч, затем охлаждают со скоростью 1,5 С/с °

Продолжительность цикла горячего иэостатического прессования представлена в табл. 1.

Кратковременная прочность при комнатной и повышенной температурах компактных заготовок из гранул сплавов ВТЗ-1 приведены в табл. 2.

Как видно из результатов, прейставленных в табл. 1, 2 использование предложенного способа горячего изостатического прессования, включающего охлаждение со скоростью

5 0,5-1,5 С/с позволяет повысить производительность процесса горячего изостатического прессования гранул титановых сплавов за счет сокращения времени охлаждения компактных заготовок в среднем на

1,5 ч и повысить уровень кратковременной прочности при комнатной температуре на 7-11 кгс/ммг и 7

16 кгс/ммг для сплавов ВТ3-1 и !

ВТ8, соответственно и повышенной температуре (450 и 500 С! на 4

9 кгс/мм ги 9-13 кгс/мм для сплавов ВТЗ-1 и ВТ8 соответственно табл. 2 ).