Способ термической обработки двухфазных титановых сплавов

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

K AB TOPCKOM Y СВИДЕТЕЛЬСТВУ

Союз Советсккк

Соцкаяистнческиа а апик (11) 598960 (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (22) Заявлено1312.76 (21) 2428483,22-02 с присоеднненнем заявки М (23) Приоритет (43) Опубликовано 250378.бголлетень Эй 11 (51) N. Кл.

С 22 F 1/18

Гюго))ютгюююню ююаютют юююютю Вюююютююю OCCF

° ю аюююа югююуютюююю ю ютгюмнй (53) УДК 621. 785.014

{088.8) (45) Дата опубликования описания 250278

В.Н.Гриднев, О.М.Ивасишин, С.П.Ошкадерон, В.И.Трефилов, А.М.Смирнов, Я.И.Спектор, С.И.Храмов, В.Н.Моисеев, В М.Белецкийй, I .)4. на урский, В,H, равлев и ф,р ° Куликов

Институт металлофиэики AB Украинской CCP (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЯ

ДВУХФАЗНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано при упрочняющей термической обработке деталей из двухфазных титановых сплавов. 5

Известен способ термической обработки двухфазных титановых сплавов путем закалки и старения (1).

Конкретные режимы выбираются в зависимости от марки сплава. Например . )0 сплав ВТ-22, нагревают до 720 С, вы-. держивают 1 ч, охлаждают в в9де, нагревают под старение в.печи со скоростью 1 С/мин до 520 С, выдерживают

8 ч и охлаждают на воздухе. l5

После такой обработки сплав имеет следующие свойства:

Предел прочности 128-3.49 кг/мм

Относительное удлинение 5-11%

Относительное сужение 8-31%

Ударная вязкость 1,5-3,5 кгм/см .

Уровень физика-механических свойств при обработке по известному способу недостаточно высок.

Объясняется это следующим образом.

Метастабильная р фаза, образовавшаяся при. закалке, при медленном нагреве до температуры старения претерпевает ряд превращений: сначала происходит диффузионное микрорасслоение З0

2 однородной Р -фазы, затем в определенном температурном интервале образуется rd -фаза, и наконец, протекает процесс, являющийся конечной целью старения . — образование мелкозернистой смеси (A — - p ). Интенсивность развития той или иной стадии распада фазы зависит от ряда факторов - наличия концентрационных неоднородностей, напряженного состояния, характера дефектной микроструктуры, протяженности границ зерен и блоков и т.д.

Даже при соблюдении постоянныж основных характеристик процесса - температуры закалки и скорости нагрева под старение — процессы распада метастабильной фазы могут протекать с разной интенсивностью и в разных температурных интервалах. Поскольку интенсивность протекания предьзрительных стадий. распада сильно влияет на кинетику конечной стадии распада, а, сле-. довательно, на дисперсность и равномерность получаемой при этом структуры, то очевидно, что в каждом конкретном случае В зависимости от характера предшествующего распада свойства термообработанных деталей будут различнымие

Цель изобретения - пЬвышение прочностных свойств сплава при сохранении удовлетворительной пластичности.

Это достигается тем, что в известном .способе термической обработки, 6 включающем операции закалки и старения, нагрев под старение ведут со скоростями 5-100 С/мин. Ускоренный нагрев под старение закаленных деталвй позволяет предотвратить протека- 0 нйе предварительных стадий распада и исключить их вредное влияние.

Кроме тога, движущая сила процесса распада метастабильных фаз, подведенных до высоких температур беэ изменения, значительно выше, что облегчает эародышеобразование выделяющейся > -фазы одновременно по всему объему, ведет к образованию равномерной, более дисперсной структуры и заметно интенсифицирует процесс распада.

Для сплавов закритического состава например BT-22, предпосылки для ох рупчивания при медленном нагреве создаются в температурном интервале от

50 до 350 С, поэтому приведенные ско- ЯБ рости нагрева необходимо выдерживать при прохождении укаэанного интервала температур.

П р н м е р. Сплав BT-22 нагревают, под закалку до 720 С, выдерживают 1 ч, 30 закаливают, нагревают под старение со скоростью 20 С/мин до 520 С, выдерживают 8 ч и охлаждают на воздухе.

Сплав имеет после обработки следующие механические свойства:

Предел прочности 139-155 кг/мм

Относительное удлинение 6-12%

Относительное сужение 15-33%

Ударная вязкость 2,2-4,0 кгм/сь г

Аналогичным образом были обработаны сплав ВТ14 и ВТ16. При этом предел прочности их повысился при сохранении пластичности.

Предлагаемый способ повышает уровень и стабильность прочностных свойств при сохранении удовлетворительной пластичности.

Формула изобретения

1. Способ термической обработки двухфазных титановых сплавов путем закалки и старения, о т л и ч а юшийся тем, что, с целью повышения прочности при,сохранении удовлетворительной пластичности, нагрев под старение производят со скоростью 5100 C/ìèí, 2. Способ по п.1, о т л и ч а юшийся тем, что для сплавов закритического состава скорость нагрева выдерживают только в интервале 50350 С/мин.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:

1. Инструкция ВИАМ М 685-69, 1969, с.10.

Составитель С.Николаева

Редактор Л.Лашко а Техред 3. Чужик Корректор С.Патрушева

Заказ 1347/22 Тираж 772 Подписное цНИИПН Государственного коыитета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий

113035 Москва й-35 Ра ская наб. д. 4 5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4