Способ термической обработки титана и его сплавов
Союз Сееетскик
Социалистических
Республик (11 !
К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (22) Заявлено 26.03.73 (21) 1905984/22-02 (51)М. Кл.
С 21 0 1/74 с присоединением заявки М—
Гееудврстеекнвй юетет
СССР ю далам N306poTtNll в етквмтвй (23) Приоритет
Опубликовано 15.10.79. Бюллетень М 38
Дата опубликования описания 15.10.79 (53) УДК
621.785.06 (088.8) — "Н. Ф. Аношкин, С. П. Щелконогова, А. А. ГельмайиГ В-.--Голубева
1 -,—,...,., ц (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ
Изобретение относится к металлургии, а именно к термообработке титана и его сплавов. т
Известен способ обработки металлов и сплавов в вакууме с разрежением 10
10 т мм рт. ст. нри температуре 0,4 — 0,8 от температуры плавления в течение времени, достаточного для зарашивания пустот, пор, микротрещин в материале (11
Этот способ имеет следующие недостатки: неизвестно время, необходимое для устранения окисных пленок и тонких газонасыщенных слоев, имеющихся на поверхности деформированных полуфабрикатов и существенно влияющих на свойства металла; нагрев титана в вакууме при P 10 — .10 з мм рт. ст. приводит к окислению поверхности, а прн больших степенях разрежения (Р )10 4 мм рт. ст.} — к растравливанию поверхности.
Целью изобретения является удаление окисных пленок и газонасышенных слоев на полуфабрикатах и деталях из титановых сплавов без растравливания поверхности.
Цель достигается путем термообработкн полуфабрикатов или деталей с окисной пленкой нли с газонасышенным слоем в атмосфере очищенных инертных газов с содержанием кислорода менее 0,003% при давлении
0,1 — 20 мм рт. ст. и при температурах, близких к температуре полиморфного превращения, в течение 2 — 15 ч.
Пример. Образцы с газонасышенных слоем толщиной 40 — 80 мкм сплавов ОТ4 и
ВТ22 подвергают нагреву до 850 С в течение 4 и 8 ч в атмосфере очищенного аргона с содержанием кислорода менве 0,003%. Низкое содержание активных газов обеспечивает15 ся путем двойной откачки лечи до степени разрежения 0,1 мм рт. ст. с промежуточным наполнением ее очищенным аргоном при давлении 5 мм рт. ст.
М
Применение инертной среды по предлагае мому снособу позволяет использовать низкие степени разрежения, обеспечивая при этом содержание активных газовых примесей (О, Таблица 1 и еиивииа мидрогвердосги, кгс/мм
Способ поверхность. сердцевина
Предлагаемый
360
335
Известный
440
330
Табл и ца 2
Содержание
02, %
Способ
Сплав
Механические свойства
- "1Г
Предлагаемый ОТ4 78,5 23,0 85 0,09
ВТ22 116,5 14,5
ОТ4 78,0 22,5 85 0,07
ВТ22 112,0 12,5
Известный
Формула изобретения
ЦНИИПИ Заказ 6153/21 Тираж 653 Подписное
Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4
3 и Й,) на уровне вакуума 1О 4 мм рт.ст. В результате не происходит ни окисления, ни растравливания поверхности. Устранение окисных пленок и газонасыщенного слоя достигается сочетанием укаэанных температур с длительйыми выдержками и осуществляется за
Как видно из табл. 1, обработка тонкостенных; профилей сплава ВТ22 по предлагаемому способу приводит к получению близких значений микротвердости на поверхности и в сердцевине, что указывает на устранение газонасьпценного слоя. По существующим стандартам газонасыщенный слоц считается отсутствующим, если разница в значениях микротвердости на поверхности и в сердцевине образца не превышает 15%.
Иэ табл. 2,следует, что механические свойства и содержание газовых примесей находятся на уровне известного способа.
Таким образом, предлагаемый способ термообработки позволяет получать детали и полуфабрикаты иэ титановых сплавов со светлой и поверхностью, не имеющей растрава, без окисных пленок и гаэонасыщенных слоев, а также с механическими свойствами и общим содержанием газовых примесей на уровне известного метода. Применение описываемого способа в ряде случаев обеспечивает упрощение технологии изготовления деталей, устра691499 счет растворения окислов и диффузии кисло. рода из периферийных слоев в центральные.
В табл. 1 приведены сравнительные данные по величине микротвердости, а в табл. 2— сравнительные данные по механическим свойствам, некие Операций механической . или химической обработки поверхности, исключенйе безвозвратных потерь металла и расхода реактивов на травление, за счет чего экономится 10 — 15%
З5 дорогостоящего металла и тем самым повыша/ ется экономичность процесса.
Способ термической обработки титана и
его сплавов в вакууме путем нагрева при температуре 0,4 — 0,8 от температуры плавления,отличающийся тем,что, с целью удаления окисных пленок и газонасыщенных слоев без растравливания поверхности, нагрев осуществляют в среде очищенного инертного газа с содержанием кислорода менее 0,003% при давлении 0,1-20 мм рт. ст. в течение 2 — 15 ч.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе
1. Авторское свидетельство ССГР N 225229,, кл. С 21 D 1/74, 1962.
