Способ термической обработки - титановых сплавов

 

Изобретение относится к термической обработке титановых сплавов. Цель изобретения состоит в повышении прочностных и пластических характеристик a -титановых сплавов. Изобретение заключается в том, что заготовки сплава ВТ5-01 наводороживают при 800°0С до концентрации 0,25 - 1,0 мас.%, затем нагревают до температуры на 50 - 90°С выше температуры термодинамической устойчивости гидридов и охлаждают до температуры на 20 - 50°С ниже температуры эвтектоидного b → α+γ превращения, термоциклирование проводят в течение 5 - 10 циклов, затем проводят полигонизационный отжиг при температуре на 40 - 100°С ниже температуры начала рекристаллизации наводороженного сплава в течение 0,25 - 2 ч. Затем проводят вакуумный отжиг при температуре на 10 - 50°С выше температуры начала рекристаллизации обезводороженного сплава. Способ приводит к получению s_В 946 - 910 МПа; σ_0,2 = 902 - 882 МПа; δ = 14,0 - 16,1%; g = 26,6 - 29,8%. 1 з.п.ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к термической обработке титановых сплавов. Целью изобретения является повышение прочностных и пластических характеристик титановых сплавов за счет измельчения зерна. П р и м е р. Образцы из сплава ВТ5-1 наводороживали при 800^оС до концентрации (С_н) 0,25-1,0 мас. затем нагревают до температуры на 50-90^оС выше температуры термодинамической устойчивости гидридов (t_ту^г) и охлаждают до температуры на 20-50^оС ниже температуры конца эвтектоидного β ->> α + γ превращения (t_э^к), термоциклирование проводят в течение 5-10 циклов, затем проводят полигонизационный отжиг при температуре на 40-100^оС ниже температуры начала рекристаллизации наводороженного сплава (t_р^н) в течение 0,25-2 ч. Затем проводили вакуумный отжиг при температуре на 10-50^оС выше температуры начала рекристаллизации обезводороженного сплава (t_р), обработку проводили по следующим конкретным режимам. Режим 1 (известный способ). Наводороживание при 800^оС до концентрации (С_н) 0,6% (по массе), нагрев до t t_ту^г + 150^оС, охлаждение на 100^оС ниже температуры начала выделения гидридов (t_в^г); N 20 циклов, вакуумный отжиг при 850^оС, τ_в= 2 ч. Режим 2. Наводороживание при 800^оС до С_н0,6% нагрев до t t_ту^г + 50^оС, охлаждение до t t_э^к 50^оС, N 10 циклов, полигонизацинный отжиг (ПО) при t t_р^н 100^оС, τ_в= 2 ч, вакуумный рекристаллизационный отжиг (ВРО) при t t_р + 50^оС, τ_в= 2 ч. Режим 3. Наводороживание при 800^оС до С_н0,6% нагрев до t t_ту^г + 90^оС, охлаждение до t t_э^к 20^оС, N 5 циклов, ПО при t t_р^н 40^оС, τ_в= 0,25 ч, ВРО при t t_р + 10^оС, τ_в3 ч. Режим 4. Наводороживание при 800^оС до С_н0,6% нагрев до t t_ту^г + 70^оС, охлаждение до t t_э^к 35^оС, N 7 циклов, ПО при tt_р^н 70^оС, τ_в 1 ч, ВРО при t t_р + 30^оС, τ_в 2,5 ч. Режим 5. Наводороживание при 800^оС до С_н 0,25% нагрев до t t_ту^г + 70^оС, охлаждение до t t_э^н 35^оС, N 7 циклов, ПО при t t_р^и 70^оС, τ_в 1 ч, ВРО при t t_р + 30^оС, τ_в= 2,5 ч. Режим 6. Наводороживание при 800^оС до С_н1% нагрев до t_к t_ту^г + 70^оС, охлаждение до t t_э^к 35^оС, N 7 циклов, ПО при tt_р^и 70^оС, τ_в 1 ч, ВРО при t t_р + 30^оС, τ_в= 2,5 ч. Механические свойства после обработки по предложенным режимам представлены в таблице. Предлагаемый способ приводит к увеличению предела прочности на 52-88 МПа, а относительного удлинения на 7,5-9,5%

Формула изобретения

1. СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ α ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, включающий насыщение водородом до концентрации образования гидридной фазы, циклический нагрев до температуры выше термодинамической устойчивости гидридов, охлаждение и последующий вакуумный отжиг, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и пластичности путем измельчения зерна, циклический нагрев проводят до температуры на 50 90^oС выше температуры термодинамической устойчивости гидридов, а охлаждение до температуры на 20 50^o ниже температуры конца эвтектоидного b _→ α + γ превращения с количеством циклов 5 - 10, после термоциклической обработки проводят полигонизационный отжиг при температуре на 40 100^oС ниже температуры начала рекристаллизации наводороженного сплава в течение 0,25 2 ч, а вакуумный отжиг проводят при температуре на 10 50^oС выше температуры начала рекристаллизации обезводороженного сплава. 2. Способ по п.1, отличающийся тем, что наводороживание проводят до концентрации водорода 0,25 1,0 мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1