Способ термической обработки титана

 

ОП ИСАН ИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

11Ц 556I96

Союз Советских

Социалистических

Республик

М " « 1= (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 25.12.74 (21) 2087772/02 с присоединением заявки М (23) Приоритет

Опубликовано 30.04.77. Бюллетень Хе 16

Дата опубликования описания 19.05.77 (51) Ы. Кл.- С 22F 1/18

Государственный комитет

Совета Министров СССР по делам изобретений (53) УДК 621.785.36 (088.8) и открытий (72) Авторы изобретения С. Л. Симеонов, А. И. Никонорова, В. Т. Косяева и Л. В. Землякова (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТИТАНА

Изобретение относится к области термической обработки металлов и сплавов и может быть использовано в технологии обработки титана с целью получения изотропных физикомеханических свойств.

Известен способ термической обработки титана, включающий нагрев заготовки до 930 С, выдержку и последующее охлаждение в воде (1).

Однако применение этого способа вызывает сильный рост зерна и, как следствие, значительное снижение ударной вязкости.

Наиболее близким к описываемому изобретению является способ термической обработки титана, заключающийся в термоциклировании с нагревом до 400 — 840 С и последующим охлаждением в воде (2).

Однако известный способ не уничтожает анизотропию физико-механических свойств, поскольку не меняет кристаллографическую ориентировку зерен.

Целью изобретения является ликвидаций анизотропии физико-механических свойств титана, Поставленная цель достнгаетсй тем, что в йроцесее термоциклической обработки нагрев металла проводят на 50 — 60 С выше температуры полиморфного превращения, а интервал между концом прошедшего и началом следую цсго цикла составляет 10 — 30 век.

Отличительной особенностью способа является проведение термоцпклированпя с переходом через полиморфное превращение п сведение к минимуму временного интервала между

5 циклами.

Проведение термообработки с переходом через (а+Я превращение дает возможность усилить эффект зарождения новых центров перекрпсталлизацпи, крпсталлографическая орп10 ентпровка которых сильно отличается от исходного зерна. Зто достигается тем, что указанные процессы контролируются действием двух полей напряжений: напряжениями, возникающими при быстром нагреве и охлажде15 нии из-за анизотропии коэффициента линейного расширения титана, и напряжениями, возникающими при фазовом превращении из-за .несоответствия кристаллических решеток, Обязательным условием данного способа

20 является сведение к минимуму времени между циклами. Увеличение интервала между цикла ми до 2 мин снижает эффективность термооб. работки на 20 — 30%, а до 5 мин — на 60—

70 /о. Обработка заготовок с интервалом в

25 30 мин не привоДит к заметному положитель" ному эффекту.

Применение описываемого способа позволя. ет значительно снизить анпзотропию физпкомехаппческпх свойств тптапа. В результате

30 термической обработки коэффициент лш|ейно556196

Состояние после термообработки

Исходное состояние

Коэффициент линейного расширения, 10 в 1/ С

8,6 — 8,8

8,5 — 8,6

9,8 — 10,0

8,1 — 8,2

43,0 — 45,0

45,3 — 47,6

42,5 — 43,6

52,5 — 53,1

6,5 — 8,2

10,5 — 14,0

15,7 — 16,2

18,7 — 20,7

24,0 — 26,0 30,0 — 32,0

26,0 — 28,0 24,0 — 28,0

Формула изобретения

Составитель с. Николаева

Редактор С. Макогон Техред М. Семенов Корректор 3. тарасова

Заказ 1059/19 Изд. № 393 Тираж 775 Подписное

ЦНИИПИ Государственного комитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

)13035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Типография, пр. Сапунова, 2

ro расширения прутков титана ВТ-1-1 в продольном направлении снизился с (9,3—

9, 5) 10 1/ С до (8,6 — 8,8) 10 1/ С. При обработке по известному способу эта величина не меняется.

Эффективность способа иллюстрируется следующим примером.

Детали из титана ВТ-1-0 нагревают в солягоря чепрессованный горячекатаный

Предел прочности, кг/ммз горячепрессованный горячекатаный

Ударная вязкость, кг/ммз горячепрессованный горячекатаный

Относительное удлинение, % горя чепрессованный горячекатаный

Способ термической обработки титана, включающий циклический нагрев с последующим охлаждением в воде, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью ликвидации аннзотропии физико-механических свойств, нагрев проводят до температур на 50 — 60 С выше температуры полиморфного превращения, с временным инной ванне до 930 — 940 С, выдерживают в течение времени, необходимого для прогрева детали, и охлаждают в воде. Цикл обработки повторяют 3 раза, причем интервал между цикла5 ми не превышает 10 — 30 сек.

Такая обработка практически полностью разрушает текстуру титана, что подтвер>кдается следующими данными. тервалом между концом прошедшего и нача10 лом следующего цикла 10 — 30 сек.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Новые исследования титановых сплавов.

15 Сборник. М., «Наука», 1965, с. 332.

2. Труды Пермского политехнического института. Сборник. 1974, Хо 148, с. 131 — 134.