Способ обработки металлов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДВТИЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт. сеид-ву— (22) Заявлено 250179 (21) 2720084/22-02 с присоединением заявки ¹ (23) Приоритет

Союз Советских

Социалистических

Республик

<>834228 е 51 М К„з

С 22 F 1/00

Государстаенный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 300581. Бюллетень ЙЯ 20 (53) УДК 621. 7 (088.8) Дате опубликования описания 300581 (72) Авторы изобретения

В.Д. Бланк, Ю.С. Коняев, В.Т. Осипова и М.В. Веллер.l

Ордена Трудового Красного Знамени институт физики высоких давлений AH СССР (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ МЕТАЛЛОВ

Изобретение относится к области изменения физической структуры металлов, испытывающих полиморфное превращение под давлением, и может быть использовано для защиты от коррозии конструкций атомных реакторов, медицинского, химического и другого оборудования.

Известен способ обработки циркония, согласно которому изделие нагревают до температуры не ниже 900 С с последующим ускоренным охлаждением. Корроэионная стойкость при этом повышается (скорость коррозии составляет 0,712 мм/г) (1 ).

Однако коррозионная стойкость остается еще недостаточной. Кроме того, высокотемпературная фаза, фиксируемая ускоренным охлаждением, нестабильна и достигнутый эффект со временем уменьшается.

Известен способ обработки метал-. лов и сплавов путем воздействия гидростатического давления величиной до 6 кбар при 150-200оС (2 ).

Этот способ позволяет повысить механические свойства металлов, но коррозионная стойкость остается низкой.

Цель изобретения — повышение коррозионной стойкости.

Поставленйая цель достигается тем, что металлы обрабатывают давлением, достаточным для фиксирования фазы высокого давления прн нормальных условиях (атмосферном давлении и комнатной температуре).

Способ может быть реализован для титана и цнркония либо обработкой гидростатическим давлением 60-80 кбар в течение 10-2 мин, либо обработкой гидроэкструэией при давлении 2855 кбар со степенью деформации до

20В.

В результате такой обработки происходит фазовое превращение - возникает новая метастабильнаяЮ фаза, устойчивая после снятия высокого давления, с новыми химическими свойств ами °

Пример 1. Образец из циркония цилиндрической формы диаметром

3 мм и высотой 1 мм помещают в аппарат высокого давления и подвергают воздействию давления 60 кбар в течение 10 мин.

Пример 2. Образец той же формы и размера. что и в примере 1, помещают в аппарат высокого давления и подвергают воздействию давления

70 кбар в течение 5 мин.

834228

Продолжение таблицы

0,220

0,112

0,320

2,38

Цирконий

Титан

Формула изобретения

0,30

О, 169

40 2. Патент Японии М 15915, кл. 2 С 4, опублик, 1962.

0,360

Составитель С. Николаева

Техред Н. Ковалева Корректор С. Шомак

Редактор М. Ткач

Заказ 4013/52 Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Филиал ППП "Патент", r. Ужгород, ул. Проектная, 4

Пример 3. Образец той же формы и размера, что и в примерах

1 и 2, помещают в аппарат высокого давления и подвергают воздействию

80 кбар в течение 2 мин.

Пример 4. Образец из циркония цилиндрической формы диаметром

4 мм, длиной 8 мм подвергают гидро, экструзии при давлении 28 кбар со степенью деформации 80Ъ.

Пример 5. Образец из циркония диаметром 3,6 мм, длиной 8 мм подвергают гидроэкструзии при давлении 55 кбар со степенью деформации 70%.

П р и м е. р 6. Образец из титана диаметром 4,3 мм и длиной 6 мм подвергают гидроэкструзии при давлении 40 кбар со степенью деформации

50%.

Образцы, обработанные, как указано в примерах, подвергают в лабораторных условиях коррозионным испытаниям в смеси концентрированных серной и азотной кислот (весовое содержайие кислот в смеси соответственно 65 и 31%) при комнатной температуре в течение от 6 до 24 сут.

Результаты испытаний по скорости коррозии приведены в таблице.

Как видно из приведенных данных, предложенный способ позволяет значительно повысить коррозионную стойкость, что увеличивает срок службы иэделий в агрессивных средах.

1. Способ обработки металлов путем приложения давления, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения коррозионной стойкости, к металлу прикладывают давление, достаточное для фиксирования при нормальных условиях фазы высокого давления.

2. Способ по и. 1, о т л и ч а юшийся тем,- что титан и цирконий обрабатывают гидростатическим давлением 60-80 кбар в течение 1025 2 мин для фиксирования (о -фазы.

3. Спбсоб по п. 1, о т л и ч а юшийся тем, что титан и цирконий обрабатывают гидроэкструзией при давлении 28-55 кбар со степенью деформации 90-203 для фиксирования ау -фазы.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент ФРГ М 2608824, кл. С 22 F.1/18, опублик. 1976.