Способ обработки изделий из металлов и сплавов

 

О П С . :=И Н Е

ИЗОБРЕТЕ Н ИЯ

Союз Советскик

Социалистическик

Республик

745959

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (6! ) Дополнительное к авт. свид-ву (51) М. Кл.

С 22 Р 1/00 (22) За" влено 10,07,78 (21) 2641199/22-02 с присоединением заявки №

Государственный комитет

СССР (23) Приоритет по делом изобретений и открытий

Опубликовано 07,07.80. Бюллетень № 25 (53) УД1(621.785..79(088.8) Дата опубликования описания 10 07 80

И. А. Гиндин, И. С. Лавриненко и О. И. Волчок

/ (72) Авторы изобретения (7I} Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ

И СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам обработки изделий из металлов и сплавов, работающих в условиях активного растяжения или сжагття.

В нйстоящее время известны аналогтгчные решения задачи повышения механиче5 ских характеристик изделий из металлов и сплавов с помощью различимых видов механико-термического воздействия.

Известны способы механико-термич

i0 ской обработки, заключающиеся в том, что одновременно с деформацией при максимально допустимых напряжениях производят ультразвуковую обраоотку gl) или перер деформацией в макроупругой области осуществляют закалку p2) .

Наиболее близким к предложенному техническому решению по технической суп ности и достигаемому положительному эффекту является способ, заключающийся в деформации в упругой области в условиях термического воздействия (ЗД . Во всех известных способах используемая термо. механическая обработка ущючняет мате-. риап за счет диффузионного перераспределения дефектов 8 энергетически выгодные места. Однако при используемом режиме термо-механической обработки процессы релаксвггии перенапряжений, приводящие к повышению прочностных характеристик имеют место в основном за счет перераспределения точечных дефектов. Перенапряжения на границах раздела, фазовых включениях и другиХ концентраторах напряжений эа счет этих процессов не устраняют-, ся. Последнее лимитирует эффект повышения предела текучести при обработке по известному способу, Целью изобретения является повышение предела текучести изделий иэ металлов и сплавов, раоотаюших в условиях растяжения или сжатия

Поставленная цель достигается тем, что в способе обработки металлов и сплавов, включшащем деформацию в упругий облвс пт в условиях термического воэдейспзия деформацию проводят В два этапау причем на первом этапе со скоростью кг/мм

Вид обработки

2. После деформации в упругой области о при 400 С (по прототипу)

3. После деформации при Т=1ООК со

2, 4 - 10 сек последующему деформированию со - =10 сек при Т=673 К

48,5

3 7459 нагружения 10 -10 се»й при 2-100 К, -3 а на втором со скоростью 10 -10 е% в температурных условиях отпуска. Скоростной и температурный режим деформирования по первому этапу определяются воэможностью протекания в том или ином материале деформации двойникованием, т.е. образования структуры с двойниками: а по второму этапу - возможностью диффузионного перераспределения дефектов 10 в энергетически выгодные места.

В отличие от прототипа предложенный способ включает операцию нагружения с высокой скоростью (например, в режиме б удара) при 1 -100 К, в результате sего is основным видом деформации является двойникование, проводимое перед деформа цией в упругой области в условиях термического воздействия. В результате реализации предложенного способа повышаются 2о механические свойства, и в частности предел текучесж, по сравнению с обработкой по прототипу. Ос шествлеуие нагружения со скоростью 10 -10 сек при .

7 4100 К перед деформацией в упругой 25 области в условиях термического воздействия приводит к процессам снятия внутренних напряжений на границах раздела, фазовых включениях и других неоднородностях за счет протекания деформации 30 двойникованием. Следует отметить, что двойники зарождаются на неоднородностях структуры, в местах пиковых напряжени, При нагружении со скоростью E.<10 сек

1 при температурах выше 100 К имеет 35 место пластическая деформация скольжением, и результате которой в материале возникает остаточная деформация и соответственно меняются геометрические раз1. И сходное состояние

Срав йвая величины изменения предела текучести после различных видов обработки, можно заключить, что максималь, ный прирост упрочнения наблюдаятся в результате тюследовательного сочетания высокаскоростной деформации, (F- 10 сек) 50 4 меры обрабатываемого изделия, Деформация в упругОй области со скоростью

ПР

Е «1 0 сек а .температурных условиях отпуска снимает перенапряжения на границах и у вершин двойников. Если проводить деформацию материала с двойниковой структурой со скоростью Е) 10 Й»

>) то диффузионные процессы, в основном ответственные за упрочнение при деформации в упругой области в условиях термического воздействия, протекают неинтенсивно и упрочнение не будет иметь место.

Последовательная реализация процессов образования двойников и диффузионного перераспределения эффектов повышает сопротивление пластической деформации при последующих испытаниях.

П. р и м е р. Образцы поликристаллического ванадия помешались в маятниковый копер. Деформацию проводили при

Т = 100 " и скоростью нагружения о.

3.10 сек . Такой метод нагружения позволял создать в образцах ванадия структуру с двойниковыми прослойками.

Контроль структуры осуществлялся металлографически на микроскопе МИМ-10.

Затем образцы монтировались в специальную установку, в которой осуществлялось их последующее нагружение в упругой об-3, ласти при Я =10 - сек при температуре е

673 К. После проведенной таким образом двухэтапной обработки образцы испытывались на растяжение.

В таблице представлены данные механических испытаний на растяжение образцов поликристаллического ванадия после различных видов обработки (6g -предел текучести ), I при низких температурах (T= 100 Ê) и медленной деформации («10 сек) в температурных условиях отпуска., Таким образом, благодаря реализации предложенного способа увеличивается эффективность упрочнения, Предложенный способ может

5 745959 6 быть использован для широкого круга чис- рутой области в условиях термического тых металювв и сплавов, которые работают воздействия, о т л и ч а ю ш и и с я

° в условиях растяжения или сжатия. Дефор- тем, что, с целью повышения предела темирование по первому и второму этапу не кучесчи, деформацию проводят в два этавыходит за пределы упругой области, na: на перво;м этапе со cKopocfû нагтак что обрабатываемое изделие не меня- ружения 10 -10 MF при температуре е ет своих геометрических размеров. Поэ- 2-100 К, а на втором со скоростью тому предлагаемый способ механико-тер- 10 -10 сек при температуре отпуска. мической обраоотки может быть использо- Источники информации, ван в качестве окончательной операции 10 принятые во внимание при экспертизе технологического процесса упрочнения. 1. Авторское свидетельство СССР

¹ 423859, кл. С 21 3 7/14, 1971.

2. Авторское свидетельство СССР ф о р м у л а и з о б р е т е н и я № 378532, кл. С 22 F 1/00, 1971.

3. Авторское свидетельство СССР

Способ обработки изделий из металлов N 161793, кн. С 21 Э 1/10, и сплавов, включаюший деформацию в уп- 1962..Составитель С. Николаева

Редактор Е. Братчикова Техред О. Легеза Корректор С. Ее ар

Заказ 3899/19 краж 694 Подписное

UHHH ПИ Государсти,енного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-З5, Раушская наб., д.4/5 филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4