Способ обработки двухфазных титановых сплавов

 

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДВУХФАЗНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАЮВ, включающий нагрев до температур /ь-области, закалку, предварительную изотермическую де .формацию и окончательную изотермическую деформацию при температуре на 20-50с ниже температуры полиморфного превращения, отличающийся тем, что, с целью снижения усилий деформации, перед предварительной изотермической деформацией проводят отжиг сплава при температуре на ниже температуры полиморфного превращения в течение 1-4 ч с последующим охлаждением на воздухе, а предварительную деформацию осуществляют при температуре на 125-2 50 С ниже температуры полного полиморфного превращения со степенью 40-70%.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) 3(51) С 22 F 1 18

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21)3485258/22-02 (22)27.08.82 (46) 28.02.84. Бюл. Р 8 .(72)P. Я. Лутфуллин, Г.A. Салищев и О.A. Кайбышев ,(71)уфимский авиационный институт им. Орджоникидзе (53)621.785.79(088.8) (56)1. Авторское свидетельство СССР

Р 676044, кл. С 22 F 1/18, 1977.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 956610, кл. С 22 F 1/18, 1982. (54)(57) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДВУХФАЗНЫХ .ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, включающий нагрев до температур ф-области, закалку, предварительную изотермическую де.формацию и окончательную изотермичес. кую деформацию при температуре на

20-50 С ниже температуры полиморфного превращения, о т л и ч а ю— шийся тем, что, с целью снижения усилий деформации, перед предварительной изотермической деформацией проводят отжиг сплава при темо пературе на 10-30 С ниже температуры полиморфного превращения в течение 1-4 ч с последующим охлаждением на воздухе, а предварительную деформацию осуществляют при температуре на

125-250 С ниже температуры полного полиморфного превращения со степенью

40-70%.

Р

1076490

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к способам обработки титановых сплавов, используемых в авиационной промышленности.

Известен способ обработки двухфазных титановых сплавов с крупнозернистой пластинчатой структурой, включающий нагрев до температур

В-области, охлаждение, нагрев и изотермическую деформацию в(Ы+(-обла- 10 сти (1).

Недостатки указанного способа высокие усилия деформирования сплава при иэотермической деформации.

Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ обработки титановых сплавов с крупнозернистой пластинчатой струк турой, включающий нагрев до температур р -области, закалку, предварительную изотермическую деформацию при температурах на 200-400ьС ниже температуры полиморфного превращения на степень 10-20% и окончательную изотермическую деформацию при температурах на 20-50 С ниже температуры полиморфного превращения 2.3.

Недостатками известного способа . являются высокие усилия деформирования сплава при изотермической деформации.

Цель изобретения — снижение усйлий деформации.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки двухфаз-,. ных титановых сплавов, включающему нагрев до температур -области, закалку, предварительнуую иэотермическущ деформацию и окончательную изотерми-. ческую деформацию при температуре на 20-50 С ниже температуры полиморф- 4О ного превращения, перед предваритель ной. изотермической деформацией проводят отжиг сплава при температуре на

10-30 С ниже температуры полиморфного превращения в течение 1-4 ч 45 с последующим охлаждением на воздухе, а предварительную деформацию осуь ществляют при температуре на 125-250С ниже температуры полного полиморфно-. го превращения со степенью 40-70Ъ. 50

В процессе отжига в течение 14 ч при температуре на 10-30 С ниже температуры полиморфного превращения происходят фаэовые превращения, обеспечивающие образование относи- 55 тельно тонких первичных пластин с(-фа зы. При охлаждении сплава на воздухе со скоростью 3-10 С/сек происходит о выделение, в пределах объема матричной ) -фазы, вторичных пластин ь -фазы существенно более дисперсных, чем первичных. Выбор температуры отжига обусловлен как необходимостью получения минимального количества пластинчатой первичной

eL -фазы, что определяется максимально возможной близостью температуры отжига к температуре полиморфного превращения, так и технической возможностью обеспечения стабильной Tå пературы отжига и колебаниями значения температуры полиморфного превращения сплава в пределах одной плавки. Проведение отжига в течение

1-4 ч вызвано необходимостью завершения в объеме всего сплава фазовых превращений, протекакщих диффузионным путем. Полученная при отжиге структура сплава обеспечивает снижение усилий деформирования и измельчения микроструктуры сплава при последующем деформировании.

В табл. 1 приведены напряжения течения (усилия деформиревания ) спла ва ВТ-9 при его предварительно изотермической деформации (скорость деформирования-5 мм/мин, температура деформирования 750 С по известному и предлагаемому способам.

В тафл. 2 приведены напряжения те чения (усилия деформации jсплава

ВТ-9 при окончательной иэотермической деформации на степень 10% при

960 С после отжига и предварительной изотермической деформации.

В табл. 3 приведены свойства титанового сплава ВТ-9, обработанного по известному и предлагаемому способам и подвергнутого старению при

530 С в течение 6 ч.

Как следует иэ приведенных в табл.

1-3, данных, предлагаемый способ обра ; ботки двухфазных титановых сплавов с крупнозернистой пластинчатой структурой обеспечивает по сравнению с известным снижение усилий деформации (штамповки ) на этапе предварительной деформации на 11-17,5%, а на этапе окончательной деформации на 36-50% при сохранении уровня свойств. !

Использование предлагаемого способа обработки титановых сплавов позволит повысить стойкость дорогостоящей высокотемпературной штамповой оснастки и расширить технологические воэможности изготовления изделий из титановых сплавов с исходной крупнозернистой пластинчатой структурой.

1076490

Таблица 1

Напряжение течения для различной степени,Ъ деформации, кг/мм

Способ обработки (40

I 1

20 30

24,4

20,3

28,5

30,0

33 6

24,6

28,6

33,6

Известный

Таблица 2

Способ

Предлагаемый, время отжига

1,0 ч

750

1,7

800.з1,5

875

1,6

750

1,7

800

1 4

875

1,6

4,,0 ч

1,8

750

1;5

800

875

1,7

750

1,6

800

1,4

1,7

875

600-800

Известный

10-20

2,6-3,0

Предлагаемый .отжиг в течение .1 ч при 980 С) Параметры предварительной изотермической деформации степень дефор- температура, С мации,Ъ

Напряжение течения окончательной изотермичес-, I кой деформации, кг/мм

1076490

Таблица 3

Относитель- дарная эязное сужение, кость, Ъ кг м/см

Относительное удлинение,Ъ

Способ п6работки

Предлагаеьый

115-120

Известный

110-121

Составитель В. Справцев

Редактор С. Квятковская Техред Т.Фанта Корректор A. Повх

Заказ 670/25

Тираж 603 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

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

Предел прочности на растяжение,кг/мм

11,3-16,6

9,2-13,3

38,1-50,5

30,0-40,2

5,3-7,4

4,9-6,7