Способ термической обработки двухфазных титановых сплавов мартенситного класса

 

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу термической обработки двухфазных титановых сплавов, и может найти применение в авиационной промышленности, а также в машиностроении. Цель - повышение прочности и долговечности при сохранении пластичности. Сплавы нагревают до температуры на 30-100^oC выше температуры полиморфного превращения, выдерживают 0,5-1 ч, охлаждают со скоростью 0,001-0,01^oC/c до 550-600^oС, после чего осуществляют 5-15-кратное циклирование путем нагрева со скоростью 1-100^oС/с от нормальной температуры на 5-15^oC ниже первой температуры динамической равнопрочности α и β-фаз и охлаждения со скоростью 0,03-10^oC/c, затем нагревают со скоростью 4-10^oC/c до температуры на 20-80^oС ниже температуры рекристаллизации a-фазы, выдерживают в течение 0,5-1,5 ч и охлаждают в начале со скоростью 0,05-3^oС/с до 400-500^oC, далее - на воздухе. Способ обеспечивает повышение механических характеристик на 18-22% при сохранении уровня пластичности. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу термической обработки двухфазных титановых сплавов мартенситного типа, и может найти применение в авиационной промышленности, а также машиностроении. Цель повышение прочности и долговечности при сохранении пластичности. По предложенному способу обрабатывали полуфабрикаты из сплава ВТ23, у которого температура конца полиморфного превращения (А_с3) 920^oС,а температура динамической равнопрочности и α и β--фаз 650^oС. П р и м е р 1. Нагрев до 950^oС, τ_в 1 ч, охлаждение с V_o 0,005^oС/с до температуры 550^oC, τ_в 0,5 ч, циклический нагрев до температуры 635^oС со скоростью V_н 1^oС/с, охлаждение со скоростью V_о 0,03^oС/с до нормальной температуры, количество циклов 5, далее нагрев со скоростью V_н 4^oС/с до температуры 810^oС τ_в 1,5 ч. П р и м е р 2. Нагрев до 950^oC, τ_в 1 ч, охлаждение со скоростью V_о 0,005^oС/с до температуры 550^oС, τ_в 0,5 ч, циклический нагрев до 640^oС со скоростью V_н 3^oС/с от нормальной температуры, количество циклов 10, далее нагрев со скоростью V_н 4^oС/с до температуры 810^oС, τ_в= 1,0 ч. П р и м е р 3. Нагрев до 950^oС, τ_в 1 ч, охлаждение со V_о 0,005^oС/с до температуры 550^oС, τ_в 0,5ч, циклический нагрева до температуры 645^oС со скоростью V_н 100^oC/c, охлаждение со V_о 10^oC/c до нормальной температуры, количество циклов 15, далее нагрев со скоростью V_н 4^oС/с до температуры 810^oС, τ_в 1,5 ч. Обработка по режимам, выходящим за пределы признаков предложенного способа. П р и м е р 4. Нагрев до 950^oС, τ_в 1 ч, охлаждение со V_o 0,005^oС/с до температуры 550^oС, τ_в 0,5 ч, циклический нагрев до температуры 650^oС со скоростью V_н 0,5^oС/с, охлаждение со скоростью V_о 0,01^oС/с до нормальной температуры, количество циклов 4, далее нагрев со скоростью V_н 4^oС/с до температуры 810^o С, τ_в 2,0 ч. П р и м е р 5. Нагрев до 950^oС, τ_в 1 ч, охлаждение со V_o 0,01^oС/с до температуры 550^oС, τ_в 0,5 ч, циклический нагрев до температуры 630^oС со скоростью V_н 120^oС/с, охлаждение со скоростью V_o 15^oС до нормальной температуры, количество циклов 17, далее нагрев со скоростью V_н 4^oС/с до температуры 810^oС τ_в 0,4 ч. Результаты определения механических свойств приведены в таблице. Как видно из таблицы, предложенный способ позволяет повысить прочностные свойства на 18-22% при сохранении пластических характеристик на прежнем уровне, при этом скорость роста усталостной трещины замедляется в среднем на 20

Формула изобретения

Способ термической обработки двухфазных титановых сплавов мартенситного класса, включающий нагрев до температуры на 30-100^oС выше температуры полиморфного превращения, выдержку в течение 0,5-1 ч, охлаждение со скоростью 0,001-0,01^oС/с до температуры 550-600^oС, выдержку при этой температуре в течение 0,25-1 ч, нагрев со скоростью 4-10^oС/с до температуры на 20-80^oС ниже температуры рекристаллизации α- фазы, выдержку при этой температуре и последующее охлаждение со скоростью 0,05-3^oС/с до 400-500^oС, далее на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повышения прочности и долговечности при сохранении пластичности, после выдержки при 550-600^oС проводят 5-15-кратное циклирование путем нагрева со скоростью 1-100^oС/с от нормальной до температуры на 5-15^oС ниже первой температуры динамической равнопрочности α и b- фаз и охлаждения со скоростью 0,03-10^oС/с, а выдержку ниже температуры рекристаллизации α-фазы проводят в течение 0,5-1,5 ч.

РИСУНКИ

Рисунок 1