Способ двухступенчатого дисперсионного твердения аустенитных сплавов на основе никеля

 

Способ двухступенчатого дисперсионного твердения аустенитных сплавов на основе никеля включает нагрев и выдержку при 800°С, охлаждение до 700°С со скоростью 50 - 100 град/ч, выдержку при 700°С и охлаждение до 600°С со скоростью 30-50 град/ч. Способ позволяет повысить долговечность и надежность изделий. 1 табл.

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при дисперсионном твердении заготовок и деталей из никелевого сплава ХН68ВКТЮ.

Известен способ ступенчатого дисперсионного твердения закаленных никелевых сплавов, который заключается в нагреве до 750^oC, выдержке 1 ч и охлаждении со скоростью 50 - 200 град/ч до 700^oC, выдержке при этой температуре 2 ч и дальнейшем охлаждении со скоростью 100 - 200 град/ч до 600^oC, при последующем охлаждении с печью [1]. Способ взят в качестве аналога. Этот способ не обеспечивает необходимого упрочнения, предела упругости (σ_0,005), предела усталости (σ₀), микротвердости сплаву ХН68ВКТЮ, в том числе из-за низкой температуры дисперсионного твердевания (750^oC).

Известен способ дисперсионного твердения сплава ХН68ВКТЮ, который заключается в нагреве до (800±10)^oC, выдержке 3 ч, охлаждении с печью и дополнительном нагреве до (700±10)^oC, выдержке 4 ч и охлаждении с печью. При этом способе термической обработки скорость охлаждения не регламентируется [2]. Способ взят в качестве прототипа. Этот способ не достаточно полно повышает предел упругости (σ_0,005), микротвердость (H), усталостную прочность (σ₀), и продолжителен по времени осуществления, в том числе за счет того, что не использует регламентированной скорости охлаждения во время дисперсионного твердения.

Технический результат, достигаемый при использовании предлагаемого изобретения, состоит в повышении предела упругости, усталостной прочности (σ₀), микротвердости и экономичности.

Достигается положительный результат тем, что способ двухступенчатого дисперсионного твердения аустенитных сплавов на основе никеля включает нагрев и выдержку при 800^oC, охлаждение до 700^oC со скоростью 50 - 100 град/ч, нагрев и выдержку при 700^oC и охлаждение со скоростью 30 - 50 град/ч до 600^oC.

В результате охлаждения при дисперсионном твердении сплава ХН68ВКТЮ с предлагаемой скоростью с первой ступени (800^oC) до второй (700^oC) более интенсивно выделяется упрочняющая фаза типа (NiCo)₃Ti, когерентно связанная с матрицей, а в результате охлаждения с предлагаемой скоростью после второй ступени до 600^oC более эффективно выделяется упрочняющая фаза Ni₃Ti. Выделение упрочняющих фаз, когерентно связанных с матрицей в большем объеме, способствует более эффективному повышению предела упругости (σ_0,005), усталостной прочности, микротвердости для сплава, а также способствует сокращению режима термической обработки.

Регламентированная скорость охлаждения при дисперсионном твердении является новизной данного способа и обладает существенным отличием от прототипа.

Эта новизна обеспечивает положительный результат способа.

Пример практического применения Из закаленной ленты сплава ХН68ВКТЮ изготавливали детали и образцы размерами 70х5х0,2 мм для определения предела упругости (σ_0,005), усталостной прочности (σ₀). Детали и образцы термически обрабатывали в вакуумной печи по режимам, указанным в таблице.

Из результатов таблицы можно установить: предлагаемый способ дисперсионного твердения обеспечивает более высокий предел упругости (σ_0,005), более высокую микротвердость, более высокий предел усталости (σ₀) и менее продолжителен по времени на 5 - 3 ч по сравнению со способом-прототипом.

Таким образом, технический результат от предлагаемого способа обеспечивается за счет повышения предела упругости (σ_0,005), предела усталости, что обеспечивает большую долговечность и надежность изделий.

Источники информации, принятые во внимание при составлении заявки: 1. Авторское свидетельство СССР N 945195.

2. Справочник. Авиационные материалы, М. ОНТИ 1975 г., том. 2, стр. 266 - 270.

Формула изобретения

Способ двухступенчатого дисперсионного твердения аустенитных сплавов на основе никеля, включающий нагрев до 800^oC, выдержку при указанной температуре, охлаждение, выдержку при 700^oC и охлаждение, отличающийся тем, что охлаждение после выдержки при 800^oC проводят до 700^oC и со скоростью 50 - 100 град/ч, а охлаждение после выдержки при 700^oC осуществляют со скоростью 30 - 50 град/ч до 600^oC.

РИСУНКИ

Рисунок 1, Рисунок 2