Способ обработки литых деталей

 

Сева Сееетенюх

Сецналиетичееик

РЕСЛУЮЛНК

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИ ИТИЛЬСТВУ

1>773136 (61) Дополнительное к авт. свид-ву (22) Заявлено 090279 (21) 2721147/22-02 5> < <„„3 с присоединением заявки t44

С 22 F 1/10

Государственный комитет

СССР но делам изобретений и открытий (23) Приоритет

Опубликовано 23,1080, бюллетень N9 39

Дата опубликования описания 23,1080 (5З) УД (621.785.79 (088. 8) А.Ф. Белов, Н. Ф. Аношкин, А.С. Клещев, 10. A. Рыбакова, Л.С.Балюра, 3.П.Гуляева, Л.A.Ананиева, И.A.Ìèõàéëîâ и В.П.Штейнман-Муравьева (72) Авторы изобретения

4". ю

Я» L (. (, (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОБРАБОТКИ ЛИТ61Х ДЕТАЛЕЙ

Изобретение относится к металлургии, .в частности может быть использовано при изготовлении литых деталей.

Известен способ термообработки литых заготовок из жаропрочных никелевых сплавов в газостате, который включает нагрев до температуры выше температуры растворения В- фазы, но ниже температуры неравновесного со-10 лидуса при одновременном воздействии высокого давления (до 1800 атм) (1).

Недостатком указанного способа является то, что при этом не устраняются усадочная рыхлота и рассеянная 15 пористость, имеющие связь с поверхностью детали. Такие дефекты не устраняются иэ-за проникновения внутрь дефектов рабочей среды, создающей давление. 20

Наиболее близок по технической сущности к предлагаемому способ термообработки в газостате литых деталей из сплавов Рене 80 и Рене 10025 при температуре 700-1230 С, давлении 1000 атм .. течение 8 ч. Способ отличается тем, что на поверхность деталтт перед обработкОй в газостате наносится специальная обмазка, кото- 30 рая в процессе нагрева размягчается, % обволакивает деталь и препятствует связи внутренних пор с атмосферой газостата, что создает условия для их залечивания (2) .

Недостаток известного способа заключается в том, что из-за стека- ния оплавившейся обмаэки происходит. частичная разгерметизация внутренних полостей в детали, а также в том, что входящий в состав обмазки стеклянный порошок содержит такие элементы как Б1, М9, Ca, Na, В, которые, диффундируя в по" верхностные слои металла детали, отрицательно сказываются на структуре этих слоев и снижают механические свойства. Поэтому для деталей, поверхность которых не подвергается механической обработке (в частности для литых лопаток из жаропрочных никелевых сплавов), описанный метод нельзя рассматривать как решение проблемы повышения качества литых лопаток из никелевых сплавов.

Цель изобретения — повышение качества и выхода годного литых деталей из жаропрочных никелевых сплавов в результате устранений дефектов литейного происхождения (рыхлота, по773136

Продолжение табл. 1

Обработка по предлагаемому режиму: наклеп + рекристал-лизационный отжиг (1240 С, 4 ч) + газостатирование

8,3914 0,349

Теоретическая плотность

8,400

Таблиц а 2

Литое (исходное)

Обработка по известному режиму 109,0

Обработка по предлагаемому режиму: наклеп + рекристаллиэационный отжиг (1240оС, 4 ч) + газостатирование 117,7

102,0 93,0 4,0 5,0

93,6 5,7 6,0

98 5 8 5 11,0

Таблица 3

Приращение плотности,Ъ

Плотность г/см>

Состояние

Литое (исходное)

Обработка по известному режиму

7,6270

7,8851

Таблица1

3,27 а 55 и, 60

3,61

8,3721

Литое (исходное) Теоретическая плотность

Обработка-по известному режиму

7,93300

8,3827 0,114 ристость и другие внутренние пустоты).

Поставленная цель достигается тем, что в способ обрабо"ки литых деталей, включающий обработку в газостате при одновременном воздействии высокой температуры и давления и окончательную термообработку, перед обработкой в газостате проводят предварительный поверхностный наклеп с последующим рекристаллиэационным отжигом при температуре на 10вС вьл!!е температуры полного раст-10 ворения g — фазы, но на 30 С ниже температуры начала оплавления металла.

Наклеп и последующая рекристаллизация уплотняют поверхностный слой, устраняют линейные дефекты в этом слое. Поверхностный слой детали становится гаэоплотным. В результате, внутренние дефекты типа пор, рыхлоты и другие виды внутренних пустот утрачивают связь с поверхностью и завари- 20 ваются под действием высокой температуры и плавления в гаэостате.

Пример . Проводят определение плотности методом гидростатического взвешивания, рентгеновскую дефекто- д5 скопию и определение механических свойств литых образцов из жаропрочных никелевых сплавов ЖС6у и ВЖШ-12у.

Образцы исследуют в литом состоянии после газостатической обработки по известному режиму и после обработки по предлагаемому режиму. На каждый режим берут по 4 образца с литейными дефектами типа рыхлоты и пористости.

При обработке по предлагаемому режиму образцы подвергают наклепу путем дробеметной обработки стальными шариками, в результате на поверхности получают наклепанный слой толщиной

0,1-0,2 мм, затем 5 образцов из сплава ЖС6у подвергают рекристаллизацион- 40 ному отжигу в нагревательной печи при 1240 С, (что на 10 С выше температуры полного растворения — фазы и на 35ОC ниже температуры начала оплавления металла) . Время выдержки

4 ч (охлаждение на воздухе и последующее гаэостатирование).

В табл. 1 и 2 приведены результаты определения плотности и механических свойств образцов из сплава ЖС6у после 0 различных режимов обработки.

Механические свойства

Состояние д, Ъ, Ф

Ь! Щ! f кг/мм кг/мм

Образцы иэ сплава ВЖЛ-12 (5 шт) после поверхностного наклепа дробеструйной обработкой подвергают рекристаллизационному отжигу в нагревательной печи при 1230с С, что на 10О С выше температуры полного растворения

-фазы и на 50 С ниже температуры н ачала оплавлени я металла. Время выдержки — 4 ч (охлаждение на воздухе с последующим газостатированием).

В табл 3 приведены результаты определения плотности образцов из сплава ВЖЛ-12у после различных режимов обработки.

Обработка и > предлагаемому рЕжиму; наклеп + рекристаллиэационный отжиг (1230 С, 4 ч) + гаэостатирование 7,9122

773136

Таблица ханические свойства

Состояние ъ,, кг/мм кг/мм Ъ Ъ t0

Формула изобретения

Способ обработки литых деталей иэ жаропрочных никелевых сплавов, вклю15 чающий обработку в гаэостате в условиях всестороннего сжатия и окончательную термическую обработку,о т л и

;ч а ю шийся тем,что,с целью повышения качества деталей за счет устранеЩ ния рыхлот, пористости и других внутренних пустот, детали перед обработкой в гаэостате подвергают поверхностному наклепу с последующим рекристаллизационным отжигом при температуре 10 С выше температуры полного растворения — фазы, но на 30 C ниже температуры начала оплавления металла.

Литое (исходное) 89,2

76,6 9,3 12,5

Обработка по известному режиму

82,9 80,1 9,4 13,3

84, 1 13,2 18,7

На рентгеновских дефектограммах З0 исходных литых образцов и образцов после обработки по известному способу наблюдают дефекты в виде отдельных темных пятен диаметром r 0,2мм и участСоставитель Е. Перекатова

Техред Ж.Кастелевич

Корректор В.Синицкая

Редактор В.Романенко

Тираж 694 Псдпи с нее

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 7436/ 35

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

В табл. 4 приведены результаты определения механических свойств образцов иэ сплава ВЖЛ-12у после. разных режимов обработки.

Обработка по предлагаемому режиму: н аклеп + рекристаллизационный отжиг (12300C 4ч) +

+ газостатирование 98,2 ков со скоплением таких пятен,а после обработки по предлагаемому способу укаэанных дефектов не наблюдают.

Предлагаемый способ обеспечивает улучшение качества литых деталей иэ жаропрочных никелевых сплавов за счет повышения плотности металла и исключения внутренней рыхлости и пористости и, как следствие, увеличение выхода годного на 15-20%.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство СССР

Р 621192, кл.С 22.F 11//1100, опубл. 1977.

2. Патент США Р 3758347, кл. 148-11 ° 5, опублик. 1970.