Способ обработки металлов и сплавов

 

Изобретение относится к технологии металлов и может быть использовано для пластической деформации металлов и сплавов в вакууме при термоциклировании в интервале температуры полиморфного превращения. Цель изобретения - повышение технологической пластичности. Способ обработки металлов и сплавов, включающий пластическую деформацию при термоциклировании в вакууме в интервале температур полиморфного превращения, заключается в том, что нагрев и охлаждение проводят неравномерно с образованием температурного градиента равного, 2<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">3</SP>-3<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">3</SP> К/м по длине образца и ориентированного в направлении деформации, осуществляемой при напряжении 5 - 8 МПа, а термоциклированием в интервале температуры полиморфного превращения осуществляют перемещение температуры по длине образца со скоростью (0,3 - 1,0)<SP POS="POST">.</SP>10<SP POS="POST">-4</SP> м/с. Способ позволяет получить степень деформации особо-чистого железа за термоцикл до 2,3%. 2 табл.

СОЮЗ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (з1)5 С 21 Б 7/13

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТНРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4495077/3 1-02 (22) 11.07.88 (46) 23.06.90, Бюл. № 23 (71) Харьковский государственный университет им. А.N. Горького (72) В.И. Андронов и И.Г. Иванов (53) 621.785,79 (088 ° 8) (56) Баранов А.А. Фазовые превращения и термоциклирование металлов, — Киев;

Наукова думка, 1974, с, 230.

Авторское свидетельство СССР

¹ 1044424, кл, В 22 D 27/00, С 21 D 7/00, 1983. (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИКТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ (57) Изобретение относится к технологии металлов и может быть использовано для пластической деформации металлов и сплавов в вакууме при термоциклировании в интервале темпеИзобретение относится к технологии металлов и может быть использовано для пластической деформации металлов и сплавов, особенно труднодеформируемых, обладающих фазовыми превращениями, сопровождающимися изменением объема в процессе термоциклирования.

Цель изобретения — повышение технологической пластичности.

Способ обработки металлов и сплавов, включающий пластическую деформацию при термоциклировании в вакууме в интервале температуры полиморфного превращения, заключается в том, что нагрев и охлаждение проводят неравномерно с образованием температурного

„„Я0„„1573034 А 1

2 ратуры полиморфного превращения.

Цель изобретения — повышение технологической пластичности. Способ обработки металлов и сплавов, включающий пластическую деформацию при термоциклировании в вакууме в интервале температур полиморфного превращения, заключается в. том, что нагрев и охлаждение проводят неравномерно с образованием температурного градиента, равного 2 ° 10 — 3 10З К/м по длине образца и ориентированного в направлении деформации, осуществляемой при напряжении 5-8 Mla, а термоциклированием в интервале температуры полиморфного превращения осуществляют перемещение температуры по длине образца со скоростью (0,3-1,0) .10-4 и/с. Способ позволяет получить степень деформации особо чистого железа за термоцикл до

2,3%. 2 табл. градиента, равного 2 10 — 3 ° 10 К/м вД по длине образца и ориентированного в «ю направлении деформации, осуществляемой,е., при напряжении 5-8 МПа, а область полиморфного превращения перемещают по длине образца со скоростью (0,3

1,0) ° 10+ м/с, Способ реализуется следующим образом.

Образец материала, обладающего фа- @ зовым превращением, сопровождаемым Ъ изменением объема, в форме прутка закрепляют в захваты, к нижнему захвату крепят сердечник датчика смещения.

Помещают образец в вакуумную камеру.

Камеру откачивают до разрежения

1573034

10 — 10-< мм рт.ст. Нагревают и по термопарам следят за появлением и пе.ремещением по образцу изотермы фазового превращения, при появлении изотермы на рабочей части образец нагружают, g 5-8 MIIa после прохода изотермой рабочей части длины образца заканчивают полуцикл нагрева и приступают к охлаждению образца. Производят термоциклирование со скоростью, обеспечивающей сканирование иэотер ы фазового превращения по образцу io ,! скоростью 0 3 10 -4 1 0 .10 м/

В результате пластически деформи.

,руется область образца, в пределах которой сканируется изотерма фаэового перехода, Способ реализован на образцах особо чистого железа и Ст. 3 сечением

195 195 мм .и рабочей длиной 45 мм., Деформирование производится под ðàñтягивающим напряжением 6 разной ве. личины и при различных значениях температурного градиента на образце, обеспечивающего (в ходе термоциклирования в окрестности температуры фазового превращения) присутствие на образце межфазной эоны и сканирование этой зоны с различной скоростью v.

В табл. 1 для образцов особо чистого железа приведены значения относительной деформации Е за термоцикл при различных скоростях v пере- мещения изотермы фазового Ы у превращения по образцу и постоянном

grad Т = 2,4 -10 K/м, = 8 MIIa, а в табл.2 — значения относительной деформации за термоцикл для разных значений grad Т и постоянной скорости

v = 0,7- 10 м/с, h= 8 MIa. Величина

f мала при малых 6 и увеличивается с увеличением b. Деформация за термоцикл возрастает, особенно заметно при 6 ) 10 ХПа. Однако общая деформация до разрушения образца при этом уменьшается, приближаясь к значениям, характерньм случаю обычной пластической деформации материалов. Оптимальным является интервал значений.

5-8 ИПа. 5О

Таким образом, предлагаемый способ увеличивает пластическую деформацию железа и малоуглеродистых сталей в вакууме за один термоцикл Я до 2,3Х и эа 420 циклов общая деформация составляет более 1000Х, Ф о р м у л а и з î 6 р е т е н.и я

Таблица 1

Относительная деформация образца эа цикл в вакууме 8, .

Скорость перемещения изотермы по образцу м/с

-0,15

1,0

2,0

2,25

"197

0,05 10

0,2 10-4

0,3 ° 10

097 ° 10

1,0 10

1,2 10

Таблица 2

grad T, К/м

Относительная деформация образца за цикл в вакууме Е 9

0,10з

2, 10з

2 4 10

У .10з

1.10з

0,15

1,15

197

2,3

19 9

1,3

Способ обработки металлов и сплавов, преимущественно обладающих сверхпластичностью в процессе полиморфного превр;.,ения9 включающий нагрев, пластическую деформацию при термоциклировании в вакууме в интервале температуры полиморфного превращения, отличающийся тем, что, с целью повышения технологической пластичности, нагрев и охлаждение при термоциклировании проводят неравномерно с образованием температурного градиента по длине образца, равного

2 10 — 3 10 К/м, и ориентированного в направлении деформации, осуществляемой при напряжении 5-8 MIIa a область полиморфного превращения перемещают по длине образца со скоростью (0,3-190) ° 10 - м/с.