Способ изготовления сварных изделий из сплавов системы кобальт-хром-никель-молибден

 

Изобретение относится к упрочняющей термомехакической обработке цветных сплавов и м. б. использовано, в частности, при изготовлении сварных металлических каркасов искусственных Папанов сердца. Целью изобретения является повышение прочностных и усталостных свойств. Способ предусматривает сварку изделия, закалку, деформацию растяжением со степенью 15- 20% и старение при 450-500° С в течение 10-15 ч. 1 табл.

. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

1 (21) 4763210/02 (22) 27,11.89, (46) 15.02.92. Бюл. Ah 6 (71) Нижегородский политехнический инс-титут (72) A,Н. Гущин и В.H. Дубинский (53) 621.785.79 (088.8) (57) Изобретение относится к упрочняющей термомеханической обработке цветных сплавов и м. б. использовано, в частности, при изготовлении сварных металлических каркасов искусственных клапанов сердца.

Целью изобретения является повышение прочностных и усталостных свойств. Способ предусматривает сварку изделия, закалку, деформацию растяжением со степенью 1520% и старение при 450-500 С в течение

10-15 ч. 1 табл. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ СВАРНЫХ

ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ КО-

БАЛЬТ-ХРОМ-НИКЕЛЬ-МОЛИБДЕН

Изобретение относится к способу изго-: Однако в процессе сварки металл в зоне товления сварных изделий из сплавов сис-.:,. шва и околошовной зоны нагревается до темы кобальт — хром — никель — молибден,. высоких температур, что приводит к разуппреимущественно каркасов искусственнйх::::рочнению (oa 1050 Нlмм,о -> 310 клапанов сердца. - . Н/мм2). Применение же известного способа

Известен способ изготовления каркаса: упрочняющей обработки к сваренному карискусственного клапана сердца из сплавов:: касу невозможно технически ввиду иевозтипа 40КХНМ (за рубежом — типа 81еййе:,.;, "можности деформации прокаткой или

Наупез) механической обработкой.: волочением сваренных каркасов искусстНедостатки этого способа — высокая: венного клапана сердца; трудоемкость, невозможность изготовле- . Цель изобретения — повышение прочнония каркасов ИКС сложной формы.. сти и усталостных свойств.

Известны способы изготовления кврка- " . Цель достигается тем, что в способе иэсов искусственного клапана сердца слож- готовления сварных изделий иэсплавовсиной формы сваркой или литьем.:::.:-: стемы кобальт — хром — никель — молибден, Недостаток их — низкие механические преимущественно каркасов искусственных характеристики металла шва и околошев- - клапанов сердца, включающем закалку с ной зоны, недостаточная долговечно@Те : температуры 1100-1150 С, холодную декаркасов ИКС. формацию, сварку и отпуск, сварку прово. дят перед закалкой, холодную деформацию

Известен способ упрочняющей обре-..: .осуществляют растяжением со степеныю ботки сплавов типа 40КХНМ, включааа®Ф. 15-.20%, а отпуск проводят при 450 500 С закалку с температуры 1100-1180 С в мои . в течение 10-15 ч. деформацию, холодную прокатку со стЮй6":: Пример 1. Образцы изготавливали нями не менее 70-75% и отпуск 11 SИ- . . из проволоки сплава 40КХНМ, дефармиро550 C в течение 4 ч. Детали по@ФФ ванной волочением íà 50%, диаметром 2+ термообработки подвергают сварке. +0,01 мм, длиной 45 мм и пластинок раэме° /

1 712459

Иеханическив свойства

Ревнив ТИ0 влементов

«Н 6 Н. - í Í t2 2 6 н- Рв l3c

ИКС

Закалка с Т 1100-1180 С в воде, холодная деформация обкаткам на степень" / я

&502 отпуск при 500 С

4 и+сварка (прототип)

Сварка+закалка с 1150 С в водеьдефориация рвстякениеи наА

32

18

2800

310 0т1737 0.0355

6 52

1050 730

8.1 7 И

0,1553

0ь 1457

0,1462

0,1568

»20 .. 1210 ., 4600.

1400 1295 4800

1465 1360 5030 1525 1415 5210

1565 1465 5300

-: 515

; . 535

0,03124

0,02865

0,02806

0,02801

0,03058

26 56,5

22 54,5

18 52,0

16 51,5

13 45,5.22

Тютпуск м 450 С, время вилера/оф 12 ч

Составитель B.Äóáèíñêèé

Техред М.Моргентал. Корректор Э.Лончакова .

Редактор М,Келемеш

Заказ 512 Тираж Подписй96

ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., 416

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

/ ром 12и12Й1 из сплава 40КХНМ. Сварка проволоки с пластинкой производилась в установке электронно-лучевой сварки типа

ЗЛУ-4, Режимы сварки: ускоряющее напряжение 16-18 кВ,.ток пучка электронов 22-24 мА, время сварки 0,9-1,2 с, остаточное давле13ие в вакуумной камере 133 ° 104 — 135 и д10 Па.

Нагрев при термической обработке проводился в вакуумной печи. остаточное давление 133 - 10 — 135 -. 10 5 Па. Деформация растяжением производилась на универсальной машине "Инстрон" скорость деформирования 1,66 - 106 м/с. После термомеханической обработки образцы праходили механическую и затем злектролитическую полировку, Режимы термомеханической обработки и результаты механических испытаний приведены в таблице. ....: Из таблицы видно, что оптимальной является степень деформации растяжением

6*. 15-20 . При увеличении о до 22;6 начинают снижаться пластические характеристики д и ф снижается предел усталости (0 -3 ) и возрастает tg углов наклона ветвей диаграммы усталости (P> и ф). При уменьшении я до 12;Д снижаются прочностные характеристики, предел усталости и по. вйшаются углы наклона ветвей диаграммы усталости. Оптимальной является температура отпуска 450-500 С. При увеличении температуры отпуска до 55ООС снижаются уод, Д, ф, о — 1 и повышаются Р1 и Д . Пру1 снижении температуры отпуска до 400 С снижаются о0, 0 о,z, cr — 1

Оптимальным является. время отпуска

10-15 ч.При увеличении времени отпуска до 17 ч пластические характеристики и предел усталости практически не меняются, а

5 Р> и Pz возрастают, следовательно, увеличение времени выдержки нецелесообразно, При уменьшении времени выдержки до

8 ч снижаются прочностные характеристики, предел усталости и увеличиваются Pt u

10 @, Опытная партия клапанов прошла ис; пытания на физико-биологических стендах в условиях максимально приближенных к эксплуатационным.и показала увеличение

15 долговечности в 3 раза по сравнению с клапанами, не прошедшими предлагаемую обработку.

Предлагаемый способ позволяет получать искусственные клапаны сердца повы20 щенной прочности и долговечности, что существенно для таких специфичных изделий, так как становится возможным изба- вить больных от тяжелых операций, Формула изобретения

125 Способ изготовления сварных изделий из сплавов системы кобальт-. хром — никель — молибден, преимущественно каркасов искусственных клапанов сердца, включающий закалку с температуры ИОО-1150 С, холод30 нуюдеформацию, сварку и отпуск, отл ич а- . ю. шийся тем, что, с целью повышения . прочностных и усталостных свойств,.сварку проводят перед закалкой, холодную деформацию осуществляют растяжением со стеj35 пенью t5-20ф>, а старение ведут при

450-500 С в течение 10-15 ч,