Способ получения деформированных заготовок из сплава на основе ti - al

 

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении методом обработки давлением заготовок в нагретом состоянии из сплава на основе Ti-Al. На дно контейнера дополнительно помещают гидрид титана и порошок сплава Ti-Al в соотношении по массе 1:25, нагревают до 1200-1250^oC, дают изотермическую выдержку в течение 1,0-1,2 ч и экструдируют с обжатием 50-55%.

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении методом обработки давлением заготовок из сплава Ti-Al в нагретом состоянии.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения заготовок путем горячей обработки давлением сободно засыпанного в контейнер порошка. Для предотвращения загрязнения порошка химически активными газами, резко снижающими технологическую пластичность сплава, контейнер с порошком перед нагревом дегазируют при комнатной или повышенной температурах и герметизируют. Дегазация при комнатной температуре малоэффективна, а при повышенных температурах сложна в техническом исполнении. Кроме того, выделяющиеся при нагреве из металла газы остаются в контейнере и при охлаждении вновь взаимодействуют с металлом.

Целью изобретения является повышение выхода годного при получении деформированных заготовок за счет увеличения технологической пластичности путем водородного пластифицирования интерметаллида Ti-Al в порошковом состоянии.

Для достижения поставленной цели в контейнер помещают вначале гидрид титана, а затем порошок сплава Ti-Al в соотношении по массе 1:25, контейнер нагревают до 1200-1250^oC и дают изотермическую выдержку в течение 1,0-1,2 ч, потом его экструдируют с обжатием 50-55% Сущность способа заключается в том, что при нагреве и изотермической выдержке гидрид титана диссоциирует с выделением атомарного водорода, который взаимодействуя с порошком сплава Ti-Al, пластифицирует его. Принятое соотношение по массе 1:25 гидрида титана и сплава Ti-Al необходимо для обработки водородом всего объема сплава в течение 1,0-1,2 ч выдержки при температуре 1200-1250^oC.

Указанный интервал обжатий 50-55% позволяет охватить деформацией сразу весь объем материала, что важно для первичной деформации интерметаллида.

Пример 1. На дно контейнера ⊘ 75 мм и высотой 150 мм поместили порошок гидрида титана в количестве 50 г, а затем порошок сплава Ti-Al в количестве 1250 г, что составило их соотношение 1:25. Контейнер заварили и поместили в печь с температурой 1200-1250^oC. По мере нагрева контейнера из гидрида титана выделяется атомарный водород, который заполняет все пространство контейнера. Создается избыточное давление водорода. При достижении температуры контейнера 600-660^oC алюминиевой пробка расплавляется и струей водорода выталкивается из крышки. Загорается факел, что свидетельствует о восстановительной атмосфере в контейнере. Количество гидрида титана таково, что на протяжении всей изотермической выдержки горит факел. За это время протекает взаимодействие водорода с интерметаллидом, в результате чего происходит его пластифицирование. Через 1,0-1,2 ч, когда еще горит факел, осуществляют экструзию контейнера с обжатием 50-55% Таким образом получена деформированная заготовка диаметром 35 мм.

Пример 2. В капсулу o 100 мм и высотой 200 мм положили порошок массой 2500 г из интерметаллида Ti-Al, предварительно на дно поместили порошок гидрида титана в количестве 100 г, что соответствовало соотношению 1:25. Контейнер герметизировали и установили в нагретую до 1200-1250^oC печь. Последующие процессы и операции проходили как в примере 1. После экструзии была получена деформированная заготовка o 50 мм без трещин и расслоений.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что благодаря нагреву сплава Ti-Al в водородной среде происходит его пластифицирование и тем самым существенно улучшается технологическая деформируемость интерметаллида. Это в свою очередь позволило значительно увеличить выход годного при получении деформированных заготовок.

За базовый объект принят способ-прототип. Рентабельность предложенного способа превысит 70%

Формула изобретения

Способ получения деформированных заготовок из сплава на основе Ti Al, включающий засыпку в контейнер порошка сплава Ti Al, нагрев и деформацию сплава в контейнере, отличающийся тем, что в контейнер с порошком дополнительно вводят гидрид титана при соотношении по массе с порошком сплава Ti Al 1 25, нагрев ведут до 120 250^oС с изотермической выдержкой в течение 1,0 1,2 ч, а деформацию осуществляют путем экструзии с обжатием 50 - 55%