Способ высокотемпературной термомеханической обработки (α+β)-титановых сплавов

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термомеханической обработке (α+β)-титановых сплавов. Предложен способ высокотемпературной термомеханической обработки (α+β)-титанового сплава. Способ включает первую стадию нагрева до температуры ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 210-400°C/мин, деформацию при постоянной температуре, первую стадию охлаждения со скоростью 30-50°C/мин, вторую стадию нагрева до температуры на 60-100°C ниже температуры полиморфного превращения сплава, вторую стадию охлаждения и третью стадию нагрева до температуры на 470-510°C ниже температуры полиморфного превращения с последующим окончательным охлаждением. Перед первой стадией нагрева проводят предварительную термическую обработку в вакууме при температуре на 250-350°C ниже температуры полиморфного превращения сплава, первую стадию нагрева проводят до температуры на 310-350°C ниже температуры полиморфного превращения, деформацию при постоянной температуре проводят со степенью 5-10%, вторую стадию охлаждения проводят в два этапа, причем на первом этапе сплав охлаждают со скоростью 100-120°C/мин в течение 2-5 минут, а на втором этапе сплав охлаждают со скоростью 3000-3600°C/мин до комнатной температуры, после третьей стадии нагрева сплав выдерживают при температуре нагрева в течение 5-10 часов. Технический результат - повышение предела прочности σв обработанного сплава до 1200-1270 МПа, предела текучести σт до 1180-1250 МПа и предела выносливости σ-1 до 410-450 МПа. 2 табл., 3 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термомеханической обработке (α+β)-титановых сплавов, и может быть использовано в машиностроении и авиационной технике.

Как известно, параметры термической и термомеханической обработок значительно влияют на уровень механических свойств и эксплуатационных характеристик (α+β)-титановых сплавов.

Известен способ обработки заготовок, преимущественно крупногабаритных, из (α+β)-титановых сплавов, заключающийся в получении мелкозернистой микроструктуры посредством деформации при температурах ниже температуры полного полиморфного превращения (tm), при этом деформацию заготовки осуществляют по крайней мере в две стадии, причем на первой стадии заготовку нагревают до температуры, равной или выше температуры, соответствующей равному количественному соотношению фаз в сплаве (tα=β), и при этой температуре осуществляют по крайней мере часть деформации, на второй стадии деформации заготовку нагревают и деформируют при температуре ниже температуры tα=β (RU 2196189 C2, 10.01.2003).

Недостатком данного способа является анизотропия механических свойств обработанного сплава ввиду выраженных областей неоднородности его структуры, формирующейся в процессе деформации.

Известен способ термомеханической обработки (α+β)-титановых сплавов путем многократных нагревов, деформации и охлаждения, в котором с целью повышения прочности и вязкости разрушения сплавы нагревают до температуры на 70-150°C выше температуры полиморфного превращения со скоростью 1,3-1,5°C/с, деформируют со степенью 40-80% при этой температуре, охлаждают до температуры на 10-40°C ниже температуры полиморфного превращения со скоростью 1,6-2,0°C/с, причем в процессе охлаждения в (α+β)-области осуществляют деформацию на 4-14%, затем охлаждают до комнатной температуры со скоростью 0,8-0,9°C/с, нагревают до температуры на 10-40°C ниже температуры полиморфного превращения со скоростью 1,3-1,5°C/с, охлаждают до температуры на 100-140°C ниже температуры полиморфного превращения со скоростью 2,2-3,0°C/с и в процессе охлаждения подвергают деформации, после чего охлаждают до комнатной температуры со скоростью 5,5-7°C/с, нагревают до 450-550°C со скоростью 1,3-1,8°C/с, выдерживают 5-10 ч, деформируют и охлаждают со скоростью 1,3-1,8°C/с (SU 1039243 A1, 27.08.2004).

Недостатком данного способа является низкий уровень длительной прочности, так как в процессе нагревов и деформаций, описанных в способе, формируется крупнозернистая структура.

Известен также способ термомеханической обработки титановых сплавов, включающий нагрев со скоростью 60-70°/мин до температуры на 50-100°C ниже температуры полиморфного превращения, деформацию со степенью 50-65%, охлаждение в воде со скоростью 3000-3600°/мин, нагрев со скоростью 60-70°/мин до температуры на 440-490°C ниже температуры полиморфного превращения, выдержку в течение 10 ч и охлаждение со скоростью 60-70°/мин (Бернштейн М.Л. «Термомеханическая обработка металлов и сплавов», М.: Металлургия, том 2, 1969, страница 1153).

Термомеханическая обработка изделий из титановых сплавов вышеуказанным способом может вызывать значительные изменения их геометрии, в связи с чем данный способ мало применим для листовых полуфабрикатов.

Наиболее близким аналогом является способ термомеханической обработки титановых сплавов путем ступенчатого нагрева, горячей деформации и охлаждения. С целью повышения конструкционной прочности, пластичности и ударной вязкости нагрев ведут до температуры на 260-300°C ниже температуры полиморфного превращения со скоростью 210-400°/мин, деформируют при постоянной температуре со степенью деформации 0,3-4%, охлаждают со скоростью 30-50°/мин, нагревают до температуры на 60-100°C ниже температуры полиморфного превращения, охлаждают со скоростью 100-120°/мин, нагревают до температуры на 470-510°C ниже температуры полиморфного превращения и выдерживают при этой температуре (SU 1036069 A1, 27.08.2015).

Недостатком способа-прототипа является нестабильность прочностных свойств, а также низкий уровень прочности и выносливости обрабатываемых сплавов.

Технической задачей заявленного способа является повышение долговечности (α+β)-титановых сплавов и ресурса эксплуатации деталей и узлов летательных аппаратов, выполненных из них.

Техническим результатом заявленного способа является повышение предела прочности σв обработанного сплава до 1200-1270 МПа, предела текучести σт до 1180-1250 МПа и предела выносливости σ-1 (на базе 107 циклов нагружения, коэффициент концентратора напряжений kt=4) до 410-450 МПа.

Технический результат достигается способом высокотемпературной термомеханической обработки (α+β)-титанового сплава, включающим первую стадию нагрева до температуры ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 210-400°C/мин, деформацию при постоянной температуре, первую стадию охлаждения со скоростью 30-50°C/мин, вторую стадию нагрева до температуры на 60-100°C ниже температуры полиморфного превращения сплава, вторую стадию охлаждения и третью стадию нагрева до температуры на 470-510°C ниже температуры полиморфного превращения с последующим окончательным охлаждением, при этом перед первой стадией нагрева проводят предварительную термическую обработку в вакууме при температуре на 250-350°C ниже температуры полиморфного превращения сплава, первую стадию нагрева проводят до температуры на 310-350°C ниже температуры полиморфного превращения, деформацию при постоянной температуре проводят со степенью 5-10%, вторую стадию охлаждения проводят в два этапа, причем на первом этапе сплав охлаждают со скоростью 100-120°C/мин в течение 2-5 минут, а на втором этапе сплав охлаждают со скоростью 3000-3600°C/мин до комнатной температуры, после третьей стадии нагрева сплав выдерживают при температуре нагрева в течение 5-10 часов.

В процессе высокоскоростных нагревов, деформации при постоянной температуре и охлаждений с регламентированной скоростью достигается фрагментация деформированных зерен с образованием мелкозернистой ячеистой структуры. Предварительная термическая обработка в вакууме при температуре на 250-350°C ниже температуры полиморфного превращения способствует очищению поверхности сплава, допускает воздействие более высоких удельных давлений, позволяет повысить степень и снизить температуру деформации на последующей стадии. Выбранный температурный интервал термической обработки в вакууме позволяет избавиться от вредных примесей, таких как водород.

Снижение температуры на первой стадии нагрева до температуры на 310-350°C ниже температуры полиморфного превращения и повышение степени деформации до 5-10% способствуют получению более развитой дислокационной структуры. В процессе повторного высокоскоростного нагрева субзерна не успевают вырасти и α→β-перестройка происходит в пределах границ полигональной структуры. В процессе последующего охлаждения фиксируется метастабильная β-фаза.

Вторую стадию нагрева, исходя из глубины термообрабатываемого слоя, рекомендуется проводить без оправки токами высокой частоты в диапазоне 20-40 кГц.

Ступенчатое охлаждение после второй стадии нагрева по указанным выше режимам позволяет зафиксировать необходимое количество β-фазы. Подстуживание методом перемещения детали в индукторе с подачей сжатого (4 атм) воздуха, что соответствует скорости охлаждения 100-120°C/мин, в течение 2-5 минут исключает возможное коробление полуфабриката, которое может возникнуть в связи с резким изменением температуры. Охлаждение в воде позволяет достичь скорости охлаждения 3000-3600°C/мин, что повышает при этом стабильность β-фазы.

При установленной продолжительности выдержки 5-10 часов на последней стадии нагрева обеспечивается наиболее полный распад β-фазы, что способствует достижению высокого уровня механических свойств.

Примеры осуществления.

Предложенный способ был опробован при обработке листов толщиной 3 мм из сплава ВТ43 (примеры 1-2), температура полиморфного превращения Tпп которого составляет 910°C, и листа толщиной 3 мм из сплава ВТ23М (пример 3), температура полиморфного превращения Tпп которого составляет 920°C.

В вакуумной электропечи сопротивления ВЕГА-8 осуществляли нагрев листов из (α+β)-титанового сплавов марок ВТ43 и ВТ23М, охлаждение проводили, не вынимая из печи. Далее нагрев листов осуществляли в оправке индуктором, а их охлаждение в оправке проводили на воздухе. Нагрев на второй ступени проводили током высокой частоты 20 кГц без оправки, а охлаждение проводили сначала сжатым (4 атм) воздухом при перемещении детали в индукторе в течение 2-5 минут, а затем продолжали в воде. Нагрев на третьей стадии осуществляли в электропечи сопротивления.

Режимы термомеханической обработки листов из (α+β)-титановых сплавов приведены в таблице 1.

Из обработанных по описанным режимам листов вырезали образцы для проведения последующих испытаний на определение прочностных и усталостных свойств.

Предел прочности σв и предел текучести σт определяли при комнатной температуре по ГОСТ 1497-84 (испытания на растяжение).

Предел выносливости σ-1 (на базе 107 циклов нагружения, коэффициент концентратора напряжений kt=4) определяли при комнатной температуре по ГОСТ 25502-82 (испытания на усталость).

Сравнительные характеристики полученных значений предела прочности σв, предела текучести σт и предела выносливости σ-1 после обработки титанового сплава предложенным способом и способом-прототипом приведены в таблице 2.

Как видно из полученных данных, после обработки предложенным способом предел прочности возрастает на 9,1-15,45%, предел текучести - на 9,26-15,7%, а предел выносливости - на 7,9-15,79% по сравнению с обработкой способом-прототипом.

Таким образом, предложенный способ высокотемпературной термомеханической обработки может обеспечить повышение прочности конструкций и ресурс эксплуатации изделий из (α+β)-титановых сплавов.

Способ высокотемпературной термомеханической обработки (α+β)-титанового сплава, включающий первую стадию нагрева до температуры ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 210-400°С/мин, деформацию при постоянной температуре, первую стадию охлаждения со скоростью 30-50°С/мин, вторую стадию нагрева до температуры на 60-100°С ниже температуры полиморфного превращения сплава, вторую стадию охлаждения и третью стадию нагрева до температуры на 470-510°С ниже температуры полиморфного превращения с последующим окончательным охлаждением, отличающийся тем, что перед первой стадией нагрева проводят предварительную термическую обработку в вакууме при температуре на 250-350°С ниже температуры полиморфного превращения сплава, первую стадию нагрева проводят до температуры на 310-350°С ниже температуры полиморфного превращения, деформацию при постоянной температуре проводят со степенью 5-10%, вторую стадию охлаждения проводят в два этапа, причем на первом этапе сплав охлаждают со скоростью 100-120°С/мин в течение 2-5 минут, а на втором этапе сплав охлаждают со скоростью 3000-3600°С/мин до комнатной температуры, после нагрева на третьей стадии сплав выдерживают при температуре нагрева в течение 5-10 часов.



 

Похожие патенты:
Изобретение может быть использовано для изготовления методом сверхпластической деформации ответственных силовых деталей из титанового сплава ВТ6, в частности шпангоутов, люков, обтекателей.

Изобретение относится к обработке металлов давлением и может быть использовано для изготовления штамповок лопаток ГТД из титановых сплавов. Способ изготовления штамповок лопаток из титановых сплавов включает выдавливание заготовки в изотермических условиях при одинаковой температуре нагрева заготовки и штампа и последующую изотермическую штамповку выдавленной заготовки.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к горячей обработке давлением сплавов на основе интерметаллида титана, и может использоваться при изготовлении деталей газотурбинных двигателей.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу получения полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов, и может быть использовано в авиастроении и машиностроении.

Способ изготовления сварных титановых труб может быть использован в области машиностроения и предназначен для повышения прочности и циклической долговечности сварных титановых труб за счет оптимального выбора термомеханических параметров обработки трубных заготовок.
Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано для оптимизации технологического процесса сверхпластической формовки ответственных силовых деталей.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам изготовления стержневых деталей с головками из титановых сплавов, и может быть использовано в авиационно-космической технике, а также химическом машиностроении, судостроении и автомобилестроении.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при изготовлении изделий из жаропрочных никелевых сплавов, применяемых в авиационной промышленности и в энергетическом машиностроении.
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам обработки железоникелевого сплава. Заявлен способ обработки инварного сплава на основе системы железо-никель.

Изобретение относится к металлургии, а именно к термической обработке сплавов с памятью формы, и может быть использовано в медицине и технике. Способ обработки сплавов титан-никель с содержанием никеля 49-51 ат.% с эффектом памяти формы включает термомеханическую обработку заготовки, термомеханическое наведение эффекта памяти формы, разгружение и нагрев для восстановления формы.

Изобретение относится к обработке металлов и сплавов давлением, а именно к способам изготовления тонколистового проката на основе алюминидов титана. Способ изготовления тонколистового проката из сплава Ti - 10,0-15,0 Al - 17,0-25,0 Nb - 2,0-4,0 V - 1,0-3,0 Mo - 0,1-1,0 Fe – 1,0-2,0 Zr – 0,3-0,6 Si включает ковку слитка в сляб, механическую обработку сляба, многоэтапную горячую продольную прокатку сляба на подкат, резку подката на листовые заготовки, их адъюстажную обработку, сборку в пакет, прокатку пакета и окончательную адъюстажную обработку листов. Деформацию слитка ковкой в сляб производят в β-области при температуре Тпп+(120÷200)°С. На первом этапе прокатку сляба в подкат осуществляют в β-области, на предпоследнем этапе в (α+β)-области, окончательную прокатку в подкат проводят в (α+β)-области. Осуществляют сборку листовых заготовок в пакет таким образом, что направление их прокатки составляет угол 90° относительно направления прокатки подката, пакетную прокатку осуществляют в (α+β)-области с последующей закалкой в воде. Затем осуществляют разборку пакета и холодную прокатку каждой заготовки с промежуточными вакуумными отжигами. Тонколистовой прокат обладает высокими конструкционными и технологическими свойствами, гарантирующими уровень временного сопротивления σВ>1000 МПа и относительного удлинения δ≥3,5%. 2 ил., 2 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к альфа/бета титановым сплавам с высокой прочностью и пластичностью. Альфа/бета титановый сплав содержит, мас.%: от 3,9 до 4,5 алюминия, от 2,2 до 3,0 ванадия, от 1,2 до 1,8 железа, от 0,24 до 0,30 кислорода, до 0,08 углерода максимум, до 0,05 азота максимум, до 0,015 водорода максимум, в общей сложности до 0,30 других элементов: менее чем 0,005 каждого из бора и иттрия, не более чем 0,10 каждого из олова, циркония, молибдена, хрома, никеля, кремния, меди, ниобия, тантала, марганца и кобальта, и остальное - титан и случайные примеси. Сплав характеризуется высокими механическими свойствами при снижении веса. 4 н. и 18 з.п. ф-лы, 3 ил., 3 табл., 3 пр.

Изобретение относится к металлургии, а именно к изготовлению деталей из сплава TA6Zr4DE, и может быть использовано при изготовлении вращающихся деталей турбомашины. Способ изготовления детали турбомашины, выполненной из титанового сплава TA6Zr4DE, включает ковку заготовки в альфа-бета-области с образованием предварительно отформованной заготовки, горячую штамповку предварительно отформованной заготовки в бета-области титанового сплава с получением необработанной детали и термическую обработку. Горячую штамповку ведут с обеспечением во всех точках детали общей эквивалентной деформации, большей или равной 1,2, причем горячую штамповку завершают закалкой со скоростью охлаждения более 85°C/мин. Реализуется минимальная общая эквивалентная деформация, достигаются высокие значения прочности. Увеличивается срок службы детали. 3 н. и 9 з.п. ф-лы, 4 ил., 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу обработки полуфабрикатов из титановых сплавов преимущественно с двухфазной структурой, и может быть использовано в авиационной технике и машиностроении. Заявлен способ обработки полуфабрикатов из титановых сплавов с двухфазной структурой. Способ включает нагрев в β-области и деформацию, охлаждение до температуры (α+β)-области, последующие нагрев и деформацию, окончательное охлаждение. Нагрев до температуры β-области проводят со скоростью 1-20°С/мин, затем осуществляют выдержку в течение 1-8 ч, а деформацию проводят со степенью 70-98% в процессе охлаждения до температуры на 40-200°С ниже температуры полиморфного превращения. Затем осуществляют последующие нагрев до температуры в интервале температур на 50°С ниже и на 30°С выше температуры полиморфного превращения со скоростью 10-50°С/мин и деформацию со степенью 10-50% в процессе охлаждения до температуры на 60-200°С ниже температуры полиморфного превращения, после чего нагрев ведут до температуры в интервале на 30°С ниже и на 150°С выше температуры полиморфного превращения со скоростью 10-50°С/мин и осуществляют выдержку в течение 2-30 мин, а деформацию проводят со скоростью 0,5-50 мм/с с натяжением полуфабриката с усилием 3-35 кг/мм2 в процессе охлаждения до температуры на 100-400°С ниже температуры полиморфного превращения. Повышается трещиностойкость материала. 2 з.п. ф-лы, 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к способу изготовления крепежных изделий из титанового сплава с заданными механическими свойствами, и может быть использовано в аэрокосмической отрасли. Способ изготовления титанового сплава включает обеспечение наличия титанового сплава, полученного с использованием по меньшей мере 50% титанового скрапа, отжиг титанового сплава, причем титановый сплав содержит, мас.%: от 5,50 до 6,75 алюминия, от 3,50 до 4,50 ванадия, от 0,25 до 0,50 кислорода и от 0,40 до 0,80 железа. Обеспечивается получение титанового сплава, имеющего высокий уровень содержаний кислорода и железа, с высокими механическими характеристиками. 4 н. и 9 з.п. ф-лы, 11 ил.

Изобретение относится к деформационнотермической обработке сплава TiNiTa с эффектом памяти формы и может быть использовано в медицине при изготовлении стентов. Способ получения наноструктурной проволоки из сплава титан-никель-тантал с эффектом памяти формы включает термомеханическую обработку заготовки, сочетающую интенсивную пластическую деформацию и дорекристаллизационный отжиг. Интенсивную пластическую деформацию проводят в три этапа. На первом этапе осуществляют прокатку при температуре не выше 750°C с достижением накопленной степени деформации (е) более 400%. На втором этапе осуществляют ротационную ковку в несколько стадий со снижением температуры в диапазоне от 700 до 600°C и степенью деформации не более 90%. На третьем этапе осуществляют волочение в несколько стадий со снижением температуры в диапазоне от 600 до 200°C и степенью деформации не более 60%. Отжиг проводят после каждого этапа деформации при температуре 200-450°C. Повышается прочность при сохранении пластичности наноструктурного сплава. 1 ил., 1 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к получению заготовок из технически чистого титана с размером зерна менее 0,4 мкм, и может быть использовано для изготовления полуфабрикатов и изделий, используемых в медицине и технике. Способ получения заготовок из технически чистого титана с размером зерна менее 0,4 мкм включает пластическую деформацию и термомеханическую обработку. Перед пластической деформацией осуществляют охлаждение заготовок до температуры -196°C, пластическую деформацию проводят со степенью деформации е≤0,6, а термомеханическую обработку проводят со ступенчатым понижением температуры в интервале 0,012-0,24 Тпл. и степенью деформации е≥2, после завершения которой проводят отжиг заготовок при температуре не выше 0,24 Тпл., где Тпл. - температура плавления титана. Повышаются прочностные свойства технически чистого титана. 1 табл., 2 пр., 2 ил.

Изобретение относится к области радиационного материаловедения и может быть использовано в технологических циклах получения полуфабрикатов сплавов на основе ванадия. Способ получения заготовок сплавов ванадия включает гомогенизацию слитка, формирование заготовки путем нагрева и выдавливания слитка на прессе с последующим отжигом, осадки заготовки на прессе в пруток с последующим рекристаллизационным отжигом при температуре 950-1100°С, стабилизирующий отжиг в вакууме, термомеханическую обработку путем деформации и отжига. Гомогенизацию слитка осуществляют при температуре 1300°С в течение 8 часов, стабилизирующий отжиг в вакууме проводят при температуре 1400°С в течение 1 часа. Термомеханическую обработку ведут в три цикла путем деформации прокаткой с обжатием ε=30-50% при комнатной температуре и отжига при температуре 450-700°С в течение 1 часа, а после термомеханической обработки осуществляют стабилизирующий отжиг в вакууме при температуре 1000°С в течение 1 часа, после чего проводят диффузионное легирование кислородом путем отжига на воздухе при температуре не более 700°С в течение времени, необходимого для формирования окисной пленки V2O5, далее проводят стабилизирующий отжиг в вакууме с поэтапным повышением температуры от 600°С до 1100°С, диффузионное легирование кислородом путем термообработки заготовок на воздухе при температуре не более 700°С и заключительный стабилизирующий отжиг в вакууме с поэтапным повышением температуры от 600°С до 1100°С. Полученные сплавы характеризуются высокими значениями прочности при высоких температурах. 2 ил., 1 табл., 2 пр.

Изобретение относится к металлургии, а именно к химико-термической обработке и упрочнению малогабаритных изделий конструкционного и медицинского назначения, например метизных изделий и стоматологических имплантатов, изготовленных из альфа-сплавов титана. Способ химико-термической индукционной обработки малогабаритных изделий из альфа-титановых сплавов включает индукционный нагрев, выдержку и последующее охлаждение на воздухе. Индукционный нагрев осуществляют в камере оксидирования до температуры 1000-1200°С при частоте тока 90±10 кГц и потребляемой удельной электрической мощности 0,2-0,4 Вт/кг в окислительной газовой среде при давлении 0,1±0,05 МПа с содержанием кислорода от 15 до 25 мас. %, а выдержку проводят в течение 0,5-2 минут. Повышаются величины пределов упругости, текучести и прочности малогабаритных изделий из альфа-сплавов титана, в том числе и медицинского назначения. 1 ил., 1 табл., 3 пр.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам создания текстуры в тонких листах из титанового сплава Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Mo методом горячей прокатки. Способ получения листов из жаропрочного сплава Ti-6Al-2Sn-4Zr-2Мо включает предварительную обработку слитка ковкой или штамповкой в β-области с получением сляба, горячую продольную прокатку сляба на подкат с последующим отжигом и травлением, резку подката на листовые заготовки, их адъюстажную обработку и сборку в пакет, пакетную поперечную прокатку в листовую заготовку с последующими отжигами и адъюстажной обработкой полученных листов. Горячую продольную прокатку сляба на подкат осуществляют поэтапно. На первом этапе - при температуре нагрева в (α+β)-области ТПП-(20÷60)°С и суммарной степенью деформации 25-30%, на втором - при температуре нагрева в β-области ТПП+(80÷120)°С и суммарной степени деформации 80-95%, окончательную - не менее чем однократную прокатку при температуре нагрева в (α+β)-области ТПП-(20÷65)°С с суммарной степенью деформации 20-60%, пакетную поперечную прокатку осуществляют в два этапа в (α+β)-области при температуре нагрева ТПП-(30÷60)°С с суммарной степенью деформации пакета 50-85% и с промежуточным и окончательным отжигами, причем соотношение суммарных степеней деформаций окончательной продольной прокатки подката и поперечной прокатки пакета в (α+β)-области составляет не более 10%. Полученные листы толщинами до 0,4 мм характеризуются низкой анизотропией механических свойств и однородной структурой, удовлетворительным качеством поверхности. 2 ил., 3 табл.

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термомеханической обработке -титановых сплавов. Предложен способ высокотемпературной термомеханической обработки -титанового сплава. Способ включает первую стадию нагрева до температуры ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 210-400°Cмин, деформацию при постоянной температуре, первую стадию охлаждения со скоростью 30-50°Cмин, вторую стадию нагрева до температуры на 60-100°C ниже температуры полиморфного превращения сплава, вторую стадию охлаждения и третью стадию нагрева до температуры на 470-510°C ниже температуры полиморфного превращения с последующим окончательным охлаждением. Перед первой стадией нагрева проводят предварительную термическую обработку в вакууме при температуре на 250-350°C ниже температуры полиморфного превращения сплава, первую стадию нагрева проводят до температуры на 310-350°C ниже температуры полиморфного превращения, деформацию при постоянной температуре проводят со степенью 5-10, вторую стадию охлаждения проводят в два этапа, причем на первом этапе сплав охлаждают со скоростью 100-120°Cмин в течение 2-5 минут, а на втором этапе сплав охлаждают со скоростью 3000-3600°Cмин до комнатной температуры, после третьей стадии нагрева сплав выдерживают при температуре нагрева в течение 5-10 часов. Технический результат - повышение предела прочности σв обработанного сплава до 1200-1270 МПа, предела текучести σт до 1180-1250 МПа и предела выносливости σ-1 до 410-450 МПа. 2 табл., 3 пр.

Наверх