Способ получения прутков из титановых сплавов (варианты)

Изобретения относятся к обработке металлов давлением и могут быть использованы при получении прутков из титановых сплавов, предназначенных, например, для изготовления из них крепежных деталей. Полученную из слитка заготовку подвергают горячей прокатке на пруток. Осуществляют травление прутка, его вакуумный отжиг, волочение, воздушный отжиг прошедшего волочение прутка в две стадии и его механическую обработку на конечный размер. Воздушный отжиг по первому варианту сначала производят при температуре 650-750°С в течение 15-60 минут с охлаждением на воздухе до комнатной температуры, затем при температуре 180-280°С в течение 4-12 часов с охлаждением на воздухе до комнатной температуры. По второму варианту воздушный отжиг сначала ведут при температуре 750-850°С в течение 15-45 минут с охлаждением в печи до 500-550°С и далее на воздухе до комнатной температуры. Затем при температуре 400-500°С в течение 4-12 часов с охлаждением на воздухе до комнатной температуры. В результате обеспечивается равномерность структуры по сечению прутка, повышение значений предела прочности на разрыв и относительного удлинения и снижение трудо- и энергоемкости. 2 н.п. ф-лы, 1 табл.

 

Предлагаемое изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения прутков из титановых сплавов, в том числе и для изготовления из них крепежных деталей.

Известен способ получения прутков из титановых сплавов, включающий нагрев, волочение, механическую обработку (Александров В.К., Аношкин Н.Ф., Белозеров А.П. и др. Полуфабрикаты титановых сплавов. - М.:ВИЛС,1996, стр.252-275).

Недостатком этого способа является трудо- и энергоемкая операция вакуумного отжига, фиксированный низкий уровень получаемого комплекса механических свойств, следствием чего является непродолжительный срок службы готовых изделий.

Известен также способ получения прутков, включающий получение заготовки, ее горячую прокатку на пруток (RU 2165808 С1, 27.04.2001, В21В 1/16), прототип.

Недостатком этого способа является нестабильность получаемых механических свойств, низкий уровень предела прочности на разрыв, высокая трудо- и энергоемкость.

Предлагается способ получения прутков из титанового сплава, включающий получение заготовки, ее горячую прокачку на пруток, отличающийся тем, что заготовку получают из слитка и осуществляют травление полученного в результате горячей прокатки прутка, его вакуумный отжиг, волочение, отжиг прошедшего волочение прутка и его механическую обработку на конечный размер, при этом проводят воздушный отжиг прошедшего волочение прутка в две стадии: сначала при температуре 650-750°С в течение 15-60 минут с охлаждением на воздухе до комнатной температуры, затем при температуре 180-280°С в течение 4-12 часов с охлаждением на воздухе до комнатной температуры, механическую обработку на конечный размер.

Предлагается способ получения прутков из титанового сплава, включающий получение заготовки, ее горячую прокатку на пруток, отличающийся тем, что заготовку получают из слитка и осуществляют травление полученного в результате горячей прокатки прутка, его вакуумный отжиг, волочение, отжиг прошедшего волочение прутка и его механическую обработку на конечный размер, при этом проводят воздушный отжиг прошедшего волочение прутка в две стадии: сначала при температуре 750-850°С в течение 15-45 минут с охлаждением в печи до 500-550°С и далее на воздухе до комнатной температуры, затем при температуре 400-500°С в течение 4-12 часов с охлаждением на воздухе до комнатной температуры, механическую обработку на конечный размер.

Предлагаемый способ получения прутков из титановых сплавов отличается от прототипа тем, что воздушный отжиг прошедшего волочение прутка ведут в две стадии: сначала при температуре 650-750°С в течение 15-60 минут с охлаждением па воздухе до комнатной температуры, затем при температуре 180-280°С в течение 4-12 часов с охлаждением на воздухе до комнатной температуры.

Предлагаемый способ получения прутков из титановых сплавов отличается от прототипа тем, что воздушный отжиг прошедшего волочение прутка ведут в две стадии: сначала при температуре 750-850°С в течение 15-45 минут с охлаждением в печи до 500-550°С и далее на воздухе до комнатной температуры, затем при температуре 400-500°С в течение 4-12 часов с охлаждением на воздухе до комнатной температуры.

Техническим результатом является равномерность структуры по сечению прутка, повышение значений предела прочности на разрыв и относительного удлинения, снижение потребления электроэнергии и трудоемкости самого процесса.

Предлагаемый способ позволяет уменьшить величину зерна и улучшить ее равномерность структуры по сечению прутка за счет происходящих более глубоко во время предлагаемого отжига фазовых превращений, и в связи с этим структурных превращений.

Пример 1. Получали слиток из титанового сплава ВТ 16 диаметром 360 мм; нагревали до температуры 1100°С в газовой печи и ковали на диаметр 130 мм. Полученную заготовку обтачивали, нагревали до температуры 950°С и катали на стане «250» в бухту на диаметр 10,0 мм. Травление катаной заготовки проводили в бухтах щелочно-кислотным методом: щелочная ванна (NaOH+KOH), Тнагр.=430-440°С, время травления 45 минут; удаление щелочи производили в кислоте Н2SO4, Тнагр.=70°С, время воздействия 25 минут; после чего осуществляют промывку в воде. Далее проводили отжиг вакуумный при температуре 780°С, 2 часа с охлаждением на воздухе. Волочение отожженного титанового прутка производили на цепном стане «Миазаки» без нагрева из бухты в бухту на диаметр 9,5 мм. Далее осуществляли травление щелочно-кислотным способом, как описано выше, и проводили воздушный отжиг в электропечах сопротивления при температуре 720°С в течение 30 минут с охлаждением на воздухе до комнатной температуры, затем проводили термическую обработку по режиму: нагрев до температуры 200°С, выдержка в течение 10 часов, охлаждение на воздухе до комнатной температуры. Полученный пруток обтачивали на безцентрово-отрезной линии «Калов» на конечный размер прутка 8,5 мм с одновременной резкой и правкой в меру. Механические свойства прутков, определенные по статическим испытаниям, представлены в таблице (эксперимент 1). Получили прутки для применения в авиакосмической промышленности.

Пример 2. Получали слиток из титанового сплава ВТ 16 диаметром 360 мм, нагревали до температуры 1100°С в газовой печи и ковали на диаметр 130 мм. Полученную заготовку обтачивали, нагревали до температуры 950°С и катали на стане «250» в бухту на диаметр 10,0 мм. Травление катаной заготовки проводили в бухтах щелочно-кислотным методом: щелочная ванна (NaOH+KOH), Тнагр.=430-440°С, время травления 45 минут; удаление щелочи производили в кислоте Н2SO4, Тнагр.=70°С, время воздействия 25 минут; после чего осуществляют промывку в воде. Далее проводили отжиг вакуумный при температуре 780°С, 2 часа с охлаждением на воздухе. Волочение отожженного титанового прутка производили на цепном стане «Миазаки» без нагрева из бухты в бухту на диаметр 9,5 мм. Далее осуществляли травление щелочно-кислотным способом, как описано выше, и проводили воздушный отжиг в электропечах сопротивления при температуре 830°С в течение 20 минут с охлаждением в печи до 550°С и далее на воздухе до комнатной температуры, затем проводили термическую обработку по режиму: нагрев до температуры 400°С, выдержка в течение 4 часов, охлаждение на воздухе. Полученный пруток обтачивали на безцентрово-отрезной линии «Калов» на конечный размер прутка 8,5 мм с одновременной резкой и правкой в меру.

Механические свойства прутков, определенные по статическим испытаниям, представлены в таблице (эксперимент 2).

Механические свойства прутка при температуре 20°С.
№ экспериментаСпособ изготовленияσВ, МПаσ0,2, МПаδ, %ψ, %Сопротивление срезу, кгс/мм2
1Прототип840-97088146063
2Эксперимент 11000-115091-100≥20≥7166-68
3Эксперимент 2980-99590≥18≥7269-70

Получили прутки для применения в автомобилестроительной промышленности, требующей получение на металле определенных задаваемых механических свойств.

Таким образом, предлагаемый способ получения прутков из титановых сплавов позволяет произвести полуфабрикаты, обладающие стабильным повышенным уровнем прочностных и пластических характеристик, что в свою очередь оказывает влияние на увеличение срока службы (долговечности) изделий из произведенного в дальнейшем полуфабриката, используемого в аэрокосмической и автомобилестроительной промышленностях.

1. Способ получения прутков из титанового сплава, включающий получение заготовки, ее горячую прокатку на пруток, отличающийся тем, что заготовку получают из слитка и осуществляют травление полученного в результате горячей прокатки прутка, его вакуумный отжиг, волочение, отжиг прошедшего волочение прутка и его механическую обработку на конечный размер, при этом проводят воздушный отжиг прошедшего волочение прутка в две стадии: сначала при температуре 650-750°С в течение 15-60 мин с охлаждением на воздухе до комнатной температуры, затем при температуре 180-280°С в течение 4-12 ч с охлаждением на воздухе до комнатной температуры.

2. Способ получения прутков из титанового сплава, включающий получение заготовки, ее горячую прокатку на пруток, отличающийся тем, что заготовку получают из слитка и осуществляют травление полученного в результате горячей прокатки прутка, его вакуумный отжиг, волочение, отжиг прошедшего волочение прутка и его механическую обработку на конечный размер, при этом проводят воздушный отжиг прошедшего волочение прутка в две стадии: сначала при температуре 750-850°С в течение 15-45 мин с охлаждением в печи до 500-550°С и далее на воздухе до комнатной температуры, затем при температуре 400-500°С в течение 4-12 ч с охлаждением на воздухе до комнатной температуры.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к металлургии и может найти применение в энергетическом машиностроении и приборостроении. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении плоского профиля, применяемого в качестве конструкционного материала для активных зон атомных реакторов.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при изготовлении плоского профиля, применяемого в химической и нефтегазовой промышленности в качестве конструкционного материала в активных зонах атомных реакторов.
Изобретение относится к способам изготовления упругих элементов из сплавов на основе никелида титана, обладающих эффектом памяти формы, и может быть использовано для изготовления термочувствительных элементов в различных отраслях техники, например термоэлемента для сигнально-пусковых устройств противопожарных установок.

Изобретение относится к области машиностроения и может использоваться при изготовлении деталей электровакуумного производства (ЭВП) из листов молибденового сплава, в частности марки ЦМ2А, штамповкой.

Изобретение относится к обработке материалов давлением, а именно к устройствам для упрочнения материала в процессе обработки. .

Изобретение относится к обработке материалов давлением. .
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в машиностроении, авиадвигателестроении и медицине при изготовлении полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов путем термомеханической обработки, сопровождающейся изменением механических свойств материала.

Изобретение относится к оборудованию для обработки проволоки в процессе ее производства и может быть использовано для изменения формы поперечного сечения проволоки, в частности для округления ребер четырехгранной проволоки, полученной веерным способом.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к линиям, в частности к автоматическим линиям, для производства профилированной проволоки (или прутков) сплошного поперечного сечения любой заданной геометрической формы поперечного сечения (круглого, квадратного, треугольного и т.

Изобретение относится к обработке металлов давлением. .

Изобретение относится к способу изготовления проволоки, предусматривающему: (А) изготовление кругового диска электроосажденной меди, (В) вращение указанного диска вокруг его центральной оси, (С) подачу режущего инструмента к наружному краю указанного диска для снятия медной ленты с указанного диска, и (D) формование указанной ленты меди для получения множества жил медной проволоки, обеспечивается упрощение и удешевление процесса.

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано для получения заготовок с регламентированными физико-механическими свойствами, в том числе, за счет формирования в них мелкозернистой структуры.

Изобретение относится к способу изготовления порошковой наплавочной ленты для наплавки широких поверхностей на изделиях. .

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, более конкретно к волочильному производству профилей электротехнического назначения из меди и может быть применено для изготовления стыковой сваркой сопротивлением длинномерных заготовок, для которых необходимо, чтобы область стыка не отличалась по механическим свойствам от основного металла.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам производства проволоки из чугуна для сварочных электродов, которые могут быть использованы для сварки и заварки отливок и изделий из серого, в том числе и высокопрочного чугуна.

Изобретение относится к обработке порошкообразных материалов давлением, в частности к устройствам для получения проволоки и профилей методом непрерывного прессования из некомпактных металлических материалов, таких как стружка, порошок, гранулы

Способ получения прутков из титановых сплавов (варианты)

Наверх