СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ МАЛОЛЕГИРОВАННЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ Российский патент 2003 года по МПК C22F1/18 

Описание патента на изобретение RU2198237C2

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении листов из сплавов на основе титана.

Известен способ получения листов из титановых сплавов, включающий штамповку или ковку цилиндрических слитков для получения слябов, нагрев, горячую прокатку слябов на подкат в β-области, обрезку концов, резку подката на заготовки, травление, нагрев и теплую прокатку в (α+β)-области заготовок на листы, холодную прокатку, отжиг в воздушной атмосфере, травление, правку и резку на готовый размер (кн. "Полуфабрикаты из титановых сплавов", Москва, ВИЛС, 1966, с.192).

Недостатком этого способа являются низкое качество поверхности подката, высокая трудоемкость и энергоемкость изготовления листов.

Известен способ изготовления листов из титановых сплавов, включающий нагрев, горячую прокатку на подкат в β-области, резку на заготовки, нагрев заготовок в (α+β)-области, теплую прокатку заготовок на листы, термообработку листов в воздушной атмосфере, травление, правку, резку на готовый размер (кн. "Полуфабрикаты из титановых сплавов", Москва, ВИЛС, 1966, с.176), прототип.

Недостатком этого способа являются низкое качество поверхности листов из-за ее окисления и газонасыщения, высокая трудоемкость процесса и неэкономичность.

Предлагается способ изготовления листов из малолегированных титановых сплавов. Способ включает нагрев плоского слитка в (α+β)-области до температуры на 10-15oС ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 3,95-4,05o/мин, горячую прокатку плоского слитка за несколько проходов до суммарного обжатия 65-75%, резку на заготовки, нагрев заготовок в (α+β)-области до температуры на 70-80oС ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 4,15-4,20o/мин с последующей прокаткой при этой температуре за несколько проходов до суммарного обжатия 80-85%, после чего ведут термообработку в атмосфере чистого азота при температуре 600-650oС. Далее ведут травление, правку и резку на готовый размер.

Предлагаемый способ отличается от прототипа тем, что перед горячей прокаткой подката на нагрев подают плоский слиток и ведут его в (α+β)-области до температуры на 10-15oС ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 3,95-4,05o/мин, горячую прокатку на подкат проводят за несколько проходов до суммарного обжатия 65-75%, нагрев заготовок в (α+β)-области ведут до температуры на 70-80oС ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 4,15-4,20o/мин с последующей прокаткой за несколько проходов до суммарного обжатия 80-85%, а термообработку ведут в атмосфере чистого азота при температуре 600-650oС. Технический результат - повышение качества поверхности за счет снижения окисления и газонасыщения поверхности листов, ведущее к повышению уровня механических свойств листа и к повышению выхода годного, снижению количества технологических операций и, как следствие, снижению трудоемкости и энергоемкости процесса изготовления листов.

Предлагаемый способ позволяет снизить взаимодействие поверхности листа с агрессивными по отношению к титану газами (кислорода и водорода) из воздушной среды, исключить образование в листе оксидов и нитридов, значительно уменьшить толщину окисленного и газонасыщенного слоев, тем самым повысить механические свойства листов. Кроме того, способ позволяет исключить ряд трудоемких и энергоемких операций по травлению и зачистке поверхности листов, повышая выход годного. Все это снижает стоимость полученных листов.

Проведение процесса изготовления листов ниже предложенных режимов ведет к снижению пластических характеристик листов, повышению сопротивления деформации при прокатке и к охрупчиванию металла.

Проведение процесса выше предложенных режимов ведет к увеличению окисления и газонасыщения поверхности листов и повышению толщины окисленного и газонасыщенного слоев на поверхности листа, повышению трудоемкости в связи с необходимостью проведения дополнительной химической или абразивной очистки поверхности, а это, в свою очередь, ведет к снижению выхода годного на 5-6% за счет безвозвратных потерь металла.

Пример: Для опробования предлагаемого изобретения использовали плоский слиток из сплава ВТ1-0 размерами 140•400•1700 мм.

Нагрев плоского слитка проводили в газовой проходной печи до температуры 870oС, что на 10oС ниже температуры полиморфного превращения, со скоростью 4o/мин. Общее время нагрева составило 2 часа 30 минут. Температура нагрева контролировалась печной термопарой.

Прокатку плоских слитков проводили на стане "560" по схеме обжатий: 140-110-80-60-42-32-28 мм.

Подкат резали на мерные длины (заготовки) на гильотинных ножницах и зачищали по основным поверхностям на абразивных кругах. Толщина газонасыщенного слоя составляла до 0,18 мм. Размер заготовки составил 30•420•1020 мм.

Далее заготовки нагревали в газовой кольцевой печи до температуры 810oС, что на 70oС ниже температуры полиморфного превращения, со скоростью 4o/мин.

Прокатку заготовок проводили на стане "Кварто 1500" по схеме обжатий: 28-22-17-12-7-5-4,2-4,0 мм.

Визуальный контроль поверхности прокатанных листов показал, что качество поверхности хорошее, трещины отсутствуют. Толщина газонасыщенного слоя, определяемая с использованием метода микротвердости и металлографии, составляет 0,018-0,024 мм. Такие же листы были получены известным способом. Толщина окисного и газонасыщенного слоев 0,10-0,18 мм, которые необходимо удалять с использованием дополнительных операций прогладки на прокатном стане с целью разрыхления окалины, промежуточного травления и абразивной зачистки.

Предлагаемый способ позволяет получать качественные листы с хорошей поверхностью. При этом толщина газонасыщенного слоя на листах уменьшается от 0,1 до 0,018 мм, что позволяет уменьшить безвозвратные потери в 5 раз при травлении, увеличить выход годного, улучшить экологию.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет повысить качество поверхности листов за счет снижения толщины окисленного и газонасыщенного слоев, снизить трудоемкость на 10-15%, повысить выход годного на 5-7%.

Похожие патенты RU2198237C2

название год авторы номер документа
ПЛОСКИЙ ПРОКАТ ИЗ МАЛОЛЕГИРОВАННОГО ТИТАНОВОГО СПЛАВА И СПОСОБ ЕГО ПОЛУЧЕНИЯ 2023
  • Плаксина Елизавета Александровна
  • Гаврилова Ирина Сергеевна
  • Солдатова Елена Владимировна
  • Михайлов Виталий Анатольевич
RU2816186C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ ЛИСТОВ ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА TI-6,5AL-2,5SN-4ZR-1NB-0,7MO-0,15SI 2014
  • Михайлов Виталий Анатольевич
  • Берестов Александр Владимирович
  • Козлов Александр Николаевич
RU2569605C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВОГО ПРОКАТА ИЗ ТИТАНОВОГО СПЛАВА МАРКИ ВТ8 2018
  • Калиенко Максим Сергеевич
  • Волков Анатолий Владимирович
  • Ледер Михаил Оттович
  • Плаксина Елизавета Александровна
  • Водолазский Валерий Федорович
RU2691471C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКИХ ЛИСТОВ 2013
  • Ледер Михаил Оттович
  • Козлов Александр Николаевич
  • Берестов Александр Владимирович
  • Шеремет Наталья Вячеславовна
RU2522252C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКИХ ЛИСТОВ ИЗ ДВУХФАЗНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2021
  • Плаксина Елизавета Александровна
  • Гаврилова Ирина Сергеевна
  • Михайлов Виталий Анатольевич
RU2785129C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКИХ ЛИСТОВ 2011
  • Козлов Александр Николаевич
  • Михайлов Виталий Анатольевич
  • Берестов Александр Владимирович
  • Шеремет Наталья Вячеславовна
RU2487962C2
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ ПСЕВДО-АЛЬФА ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2015
  • Водолазский Валерий Федорович
  • Водолазский Федор Валерьевич
  • Козлов Александр Николаевич
  • Калиенко Максим Сергеевич
  • Михайлов Виталий Анатольевич
RU2595196C1
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКИХ ЛИСТОВ ИЗ ДВУХФАЗНОГО ТИТАНОВОГО СПЛАВА И ИЗДЕЛИЕ ИЗ ЭТИХ ЛИСТОВ 2013
  • Ледер Михаил Оттович
  • Козлов Александр Николаевич
  • Берестов Александр Владимирович
RU2555267C2
СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ β-ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ 2006
  • Водолазский Валерий Федорович
  • Водолазский Федор Валерьевич
  • Модер Надежда Ивановна
  • Степанова Анастасия Юрьевна
RU2318914C1
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ВЫСОКОПРОЧНОЙ ПРОВОЛОКИ ИЗ СПЛАВА НА ОСНОВЕ ТИТАНА КОНСТРУКЦИОННОГО НАЗНАЧЕНИЯ 2011
  • Снегирева Лариса Анатольевна
  • Колодкин Николай Иванович
  • Козлов Александр Николаевич
RU2460825C1

Реферат патента 2003 года СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ЛИСТОВ ИЗ МАЛОЛЕГИРОВАННЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

Изобретение относится к области обработки металлов давлением и может быть использовано при изготовлении листов из сплавов на основе титана. Задачей изобретения является повышение качества поверхности листов за счет снижения окисления и газонасыщения их поверхности. Данный способ изготовления листов из малолегированных титановых сплавов включает нагрев плоского слитка со скоростью 3,95-4,05o/мин в (α+β)-области до температуры на 10-15oС ниже температуры полиморфного превращения сплава, горячую прокатку плоского слитка в несколько проходов до суммарного обжатия 65-75%, резку на заготовки, нагрев заготовок со скоростью 4,15-4,20o/мин в (α+β)-области до температуры на 70-80oС ниже температуры полиморфного превращения сплава с последующей прокаткой при этой температуре за несколько проходов до суммарного обжатия 80-85%, затем проводят термообработку в атмосфере чистого азота при 600-650oС, травление, правку и резку на готовый размер. Техническим результатом изобретения является повышение механических свойств листов, исключение ряда трудоемких операций по травлению и зачистке поверхности листов, повышение выхода годного, снижение стоимости полученных листов.

Формула изобретения RU 2 198 237 C2

Способ изготовления листов из малолегированных титановых сплавов, включающий нагрев плоского слитка, его горячую прокатку на подкат, резку подката на заготовки, нагрев заготовки в (α+β)-области, прокатку их на листы, термообработку, травление, правку, резку листов на готовый размер, отличающийся тем, что перед горячей прокаткой на подкат на нагрев подают плоские слитки и ведут его в (α+β)-области до температуры на 10-15oС ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 3,95-4,05o/мин, горячую прокатку на подкат проводят за несколько проходов до суммарного обжатия 65-75%, нагрев заготовок в (α+β)-области ведут до температуры на 70-80oС ниже температуры полиморфного превращения сплава со скоростью 4,15- 4,20o/мин с последующей прокаткой за несколько проходов до суммарного обжатия 80-85%, а термообработку ведут в атмосфере чистого азота при температуре 600-650oС.

Документы, цитированные в отчете о поиске Патент 2003 года RU2198237C2

АЛЕКСАНДРОВ В.К
и др
Полуфабрикаты из титановых сплавов
- М.: Металлургия, 1979, с.153, рис.66(6), с.167
СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТОНКИХ ЛИСТОВ 1998
  • Полянский С.Н.
  • Тетюхин В.В.
  • Левин И.В.
  • Козлов А.Н.
  • Смеян М.А.
RU2146568C1
US 4581077, 08.04.1986
Способ обработки титановых сплавов 1971
  • Бодяко Михаил Николаевич
  • Елагина Людмила Александровна
  • Гордиенко Анатолий Илларионович
  • Брун Морис Яковлевич
  • Астапчик Станислав Александрович
  • Ивашко Виктор Викторович
  • Трекина Марина Ильинична
  • Шипко Алексей Алексеевич
SU462887A1

RU 2 198 237 C2

Авторы

Сигалов Ю.М.

Полькин И.С.

Галкин М.П.

Иванов Ю.В.

Синев Е.В.

Даты

2003-02-10Публикация

2001-03-16Подача