Способ термической обработки титановых сплавов

 

ОП ИСАЙИЕ ИЗОБРЕТЕН ИЯ (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено09.10.74 (Я) 2064923/Ol, с присоединением заявки № (23) Приоритет

2 л.

И1/18

Гсщдаулеевиый винят

Совета Ииивтроз СССР а даик извфепкв

И ИТК ЫТНЙ

1 (д) Опубли оп но15 07 76 Бюллетень pJî 2

° °

1(45) Да;а опубликования описания 26.10.76.785.79

8.8) (72) Авторы изобретения

М. Н. Бодяко, A И. Гордиенко, Г. Д. Тимонин, И. С. Полькин, С. А.. Семенов, A. A. Шипко, Л. П. Лужников, С. В. Морозникова и Л. И„Корсиладзе (54) спосов теими яской Ои льотки титАнОВых сплАВОВ

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к термической обработке титановых сплавов; оно может быть использовано, например, при изготовлении крепежа из тита :овых сплавов. 5

Извес н сто об термической обработки титановых сплавов, заключающийся в том, что материал перед холодной высадкой подо вергают вакуумному отжогу при 780 С и течение 2 ч и последующему охлаждению 10 с печью до 300 С И). Получаемая в результате такой обработки равновесная структура позволяет осуществлять осадку на 0-75% в холодном состоянии.

Основным недостатком известного спосо — 15 ба обработки термо„.:рочняемых титановых сплавов является низкий уровень пределов прочности на растяжение и с .ез в отожженном состоянии, ссставляони.., например, для сплава EIT16 80-85 кг/мм H Ф ч

62-64 кг/мм соответственно.

; а

Известен также способ, который включает отжит при температурах (А+Я )-области, нагрев цод закалку до температур (L,> 3 - области, изотермическую выдержку 25 в течение 1-2 ч, последующее охлаждение со скоростью, обеспечивающей фиксацию ме— тастабильного раствора и старение при температуре выделения фазы Щ.

Недостатком известного способа является то, что "одновременно с повышением прочностных характеристик происходит снижение пластичности. Это не позволяет осуществлять последующее холодное деформирование со степенями 60-75%. Следовательно, указанный способ имеет ограниченную область применения и используется в oc— новном в качестве упрочняюшей обработки готовых изделий, что усложняет изготовление высокопрочных заклепок из титановых сплавов, для которых холодная деформация является окончательной операцией. После термического упрочнения, необходимого для достижения требуемого уровня прочностных свойств, становится невозможным оформле— ние з=мыкающей головки из-за ее растрескивания.

Бель изобретения — достижение высокого уровня пластичности при сохранении нрочностных свойств. Это достигается тем, что заготовки титанового сплава подвергают отжигу при температурах (<+-3) — области с последующим медленным охлаждением с печью, затем нагревают (нагрев индукционный, контактный, в солевой ванне и др.) со схоростью 25-200 град/с до температур в интервале полиморфного превращения мио нус 50 — плюс 1-50 С, по достижении заданной температуры охлаждают со скоростью, обеспечивающей фихсашцо метастабильного щ) раствора, а затем подвергают старению при температурах выделения фазы (500650 С).

Положительный эффект способа объясняется тем, что при старении в метастабиль- тб ном растворе, фиксируемом после скоростного нагрева при охлаждении, достигается равномерное распределение выделяющейся

3 -фазы. Это сопровождаеся уменьшением микронеоднородности деформации, т.е. способствует повышению равномерности тонхого схольжения и двойнихования в процес— се последующего холодного деформирования.

Предлагаемый способ термической обра- 25 ботки был опробован в лабораторных и заводских условиях. Шлифованные прутки из сплава ВТЗО диаметром 6,5 мм и длиной о

500 мм после отжига при 680 С в течение 4 ч и последующего охлаждения с печью ЗО о до 300 С нагревают на электроконтактной установке со скоростью 50 град/с до 800950 С с последующим охлаждением в воо де и на воздухе. Старение происходит при

580 С в течение 8 ч. о

Из результатов испытаний видно, что применение скоростного нагрева до темпера4 о тур 800 — 950 С в сочетании с последующим старением позволяет осуществлять в холодном состоянии ках осадку с большими степенями деформации (до 60-75%), так и высадку болтов из сплава ВТЗО при уровне прочности исходного материала 100-115 кг/мм . Болты изготовленные из прутков

3. сплава ВТЗО, термообработанных по ухазанным режимам, имеют более высокие предел прочности на срез (T Р 70-76 кг/мм) и нагрузку до разрушения (p 22002390 кг) по сравнению с требованиями ТУ (Г р 64 кг/мм Р т 1910 кг). Отличная способность к холодному деформированию с большими степенями и высокий предел ттрочности на срез дают возможность использовать этот метод для производства заклепок.

Формула изобретения

Способ термичесхой обработхи титановых сплавов„вюпочатощий отжиг при температурах (т. -t.JB )-области, нагрев под закалку, захалхуистарение, отличающийся тем, что, с целью достижения высокого уровня пластичности при сохранении прочностных свойств, нагрев под закалку осуществляют со скоростью 25-200 град/с до температур и интервале полимор ного превращения минус 50 — плюс 150 С.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Инструкция ВИАМ № 685-69.

2. Известия ВУЗов цветная металлургия, ¹ 4, 1973 г., стр. 132-137.

Составитель С. Николаева

Редактор Н. Корченко Гехред H. Ковач Корректор Н. Бабурха

Заказ 4859/525 Тираж 764 Подписное

UHHHHH Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

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

Филиал ППП Патент, r. Ужгород, ул. Проектная, 4