Способ термомеханической обработки крупногабаритных заготовок из титановых сплавов

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термомеханической обработки крупногабаритных заготовок из титановых сплавов преимущественно системы TI-AL-MO-CR-FE-SI, и может найти применение в авиационной промышленности, а также в машиностроении. Цель - повышение механических свойств. Заготовки сплава нагревают до температуры β- области и деформируют со степенью 60-70% при этой температуре. Затем заготовки нагревают до температуры окончания полиморфного превращения и проводят повторную деформацию. После этого вновь осуществляют нагрев до температуры окончания полиморфного превращения и проводят окончательную деформацию, причем ее завершают при температуре двухфазной области, соответствующей содержанию β-фазы 25-40%, непосредственно после чего осуществляют закалку в воде и старение при 630-650°С. Способ обеспечивает повышение механических характеристик (σ<SB POS="POST">в</SB>, δ, ψ и KCV) в 1,3-2,5 раза. 1 табл.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (s))g С 22 F 1/18

ГОСУДАРСТВЕ ННЫИ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

J 4И1

,.. i i6, аг:г .

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4642785/31-02 (22) 30.01,89 (46) 15.12.90. Бюл, hh 46 (71) Днепропетровский государственный университет им.300-летия воссоединения

Украины с Россией (72) О.М,Шаповалова, Н.В,Могилевская, В.П,Метляков, Е.В.Золотько, С.А.Быков и М.Н.Селезнева (53) 621.785.79 (088.8) (56) Колачев В.А. и др. Технология термической обработки цветных металлов. М.: Металлургия, 1980. с.198 — 208.

Авторское свидетельство СССР

Q 1135798, кл; С 22 F 1/18. 1983. (54) СПОСОБ ТЕРМОМЕХАНИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ЗАГОТОВОК ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к металлургии, в частности к способам термомеханической обработки крупногабаритных заготовок из титановых сплавов преимущественно сисИзобретение относится к области металлургии, в частности к способу термомеханической обработки крупногабаритных заготовок из титановых сплавов, преимущественно системы Ti-AI-Mo-Cr-Fe-SI, и может найти применение в авиационной промышленности, а также машиностроении, Цель изобретения — повышение механических свойств.

Пример 1. Заготовку из кованого прутка с химическим составом. ; Al 6,65, Мо 2,65, Cr 1,50, Fe 0,41, Si 0,29, С 0,10, Hz 0,002, Ог 0,10, Zr 0,01, Си 0,04, высотой

185 мм и диаметром 250 мм нагревают в пламенной камерной печи до 1050 С в течение 200 мин, осаживают заготовку на паро„„59„„1613505 А1 темы TI-AI-Mo-Сг-Fe-SI, и может найти применение в авиационной промышленности, а также в машиностроении. Цель — повышение механических свойств, Заготовки сплава нагревают до температуры Р-области и деформируют со степенью 60-70 (при этой температуре. Затем заготовки нагревают до температуры окончания полиморфного превращения и проводят повторную деформацию. После этого вновь осуществляют нагрев до температуры окончания полиморфного превращения и проводят окончательную деформацию, причем ее завершают при температуре двухфазной области, соответствующей содержанию Р -фазы 25-40, непосредственно после чего осуществляют закалку в воде и старение при 630-650 С, Способ обеспечивает повышение механических характеристик (a, д, ф и КС1/) в 1,3—

2,5 раза. 1 табл. воздушном 3-тонном молоте со степенью

60%, прошивают отверстие диаметром 140 мм. Заготовки нагревают до 950 С в течение

80 мин и проводят раскатку на оправке до чертежных размеров. Раскатаные поковки снова нагревают до 950 С в течение 80 мин и правят по торцам и диаметру согласно размерам чертежа, закаливают от температуры конца деформации 800 С, Старение проводят в электропечи сопротивления. Температуру контролируют автоматическим потенциометром. Температура старения 630 С, время 2 ч, охлаждение на воздухе (режим 1).

Пример 2. Термомеханическую обработку иэ кованого прутка проводят анало1613505

Количество P— фазы, Механические свойства

Степень деформации.

Режим обработки

КСЧ.

МДж/м о, МПа

0,38

0,40

0,42 .

0.380,42

0,36

0.40

0.39

0,360,40

0,37

0,39

0.40

0.370,40

25

1340—

1360

12.0

13,0

11,5

11,513.0

1 1.5

12,0

13,0

11,513,0

12,5

11.5

13,0

11,5—

13.0

24,0

24.5

25,0

24.025,0

24,0

23.5

25,0

23.525.0

23.0

23.5

24,5

23,024,5

Интервал изменения .

40

Интервал изменения

33

Интервал изменения гично примеру 1, но со следующими параметрами режимов: нагрев до 1150 С в течение 200 мин, деформация со степенью 70, нагрев под вторую и третью деформацию до

990 С в течение 80 мин, закалка от 850 С, старение при 650 С, 2 ч охлаждение на воздухе (режим 2).

Пример 3, Термомеханическую обработку проводят аналогично примеру 1, но с параметрами режимов: нагрев до 1100 С в течение 200 мин, деформация со степенью

657„, нагрев под вторую и третью деформацию до 970 С в течение 80 мин, закалка от

825 С, старение при 640 С, 2 ч охлаждение на воздухе (режим 3), Пример 4. Термомеханическую обра, ботку проводят аналогично примеру 1, но по режимам, выходящим за верхние пределы предложенного способа: нагрев до 1200 С в течение 200 мин, деформация со степенью

75, нагрев под вторую и третью деформацию до 1010 С в течение 80 мин, закалка от

870 С, старение при 670 С, 2 ч, охлаждение на воздухе (режим 4).

Пример 5, Термомеханическую обработку проводят аналогично примеру 1, но по режимам, выходящим эа нижние пределы предложенного способа: нагрев до

1030 C в течение 200 ми1ч, деформация со степенью 55ф„нагрев под вторую и третью деформации до 930 С в течение 80 мин, закалка от 780 С, старение при 600 С, 2 ч, охлаждение на воздухе (режим 5).

8 таблице представлены механические свойства крупногабаритных заготовок из

5 сплава ВТЗ-1 после термомеханической обработки.

Как видно из таблицы, способ обеспечи вает повышение механических характеои- . стик (о, д, ф KCV) в 1,3 — 2.5 раза.

Формула изобретения

Способ термомеханической обработки крупногабаритных заготовок иэ титановых сплавов, преимущественно системы

15 TI-AI-Мо-Сг-Fe-$), включающий нагрев в

Р -область, деформацию при температуре нагрева, повторную деформацию в направлении, перпендикулярном первоначальной, и окончательную деформацию в

20 (а+ P)-области, отличающийся тем, что, с целью повышения механических свойств, деформацию в Р -области проводят со степенью 60-70, последующие деформации начинают при температуре

25 окончания полиморфных превращений, причем окончательную деформацию завершают при температуре двухфазной области, соответствующей содержанию

P - фазы 25-40, непосредственно после

30 чего осуществляют закалку в воде.и старение при 630-650 С.

Продолжение табл.

Составитель Г, Лукина

Редактор О. Спесивых Техред М.Моргентал Корректор М. Пожо

Заказ 3868 Тираж 496 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35. Раушсквя нвб., 4/5

Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, ул.Гагарина, 101