Способ обработки изделий из металлов Советский патент 1983 года по МПК C22F1/00 C21D8/00 

ел ел

1101

Изобретение относится к металлур-i гии, и именно к способам обработки изделий из металлов, работающих в условиях активного растяжения или сжатия.

В настоящее время известен способ бработки металлов, в котором упрочнение достигается за счет последовательного или совместного сочетаний механического нагружения и термического воздействия на материал l .

Известен также способ упрочнения, заключающийся в обработке изделий из металлов в макроупругой области деформации, т.е. когда форма и размеры обрабатываемого изделия остаются без изменения Г23

Наиболее близким к предлагаемому способу по технической сущности и достигаемому эффекту является способ, в котором с целью упрочнения, материал после термической обработки подвергают многоступенчатому низкотемпературному деформированию под действием нарастающего напряжения от значений, близ-КИХ к нулю, до значений напряжений, равных пределу текучести, с выходом на каждой ступени на стадию установившегося течения с последующей разгрузкой и отогревом до комнатной температуры. При этом, имеют место процессы ухода истощения ) легкоподвижных дислокаций из исходной дислокационной структуры, а появление новых дислокаций и их источников из-за низкой температуры и малой скорости деформирования исключается. В результате повышаются стартовые напряжения, необходимые для движения оставшихся дислока ций, что приводит к росту предела текучести материала СЗ

Недостатком всех указ-анных способов является то, что уровень достигаемого уг.рочнения в изделиях из металлов, работающих в условиях растяжения или сжатия, остается низким, так как ресурс.истощения дислокаций лимитирован величиной приложенного напряжения () , что ограничивает возможность создания более устойчивой к механическим нагрузкам дислокационной структуры.

Цель изобретения - повышение предела текучести (5) изделий без изменения их геометрии.

Поставленная цель достигается тем, что согласно способу обработки изделий из металлов, включающем мно155 . 2

гоступенчатое деформирование при отрицательных температурах под действием нарастающего напряжения от нуля до знамений напряжений, равных 5 пределу текучести с выходом на каждой ступени на стадию установившегося течения, разгрузку и отогрев до комнатной температуры, разгрузку осуществляют в процессе отогрева с 0 приложением напряжения, определяемым из соотношения

0,9Й (, где 6 рр - величина напряжения при

разгрузке;

5. S величина предела текучести металла при данной температуре.

В отличие от известного способа последующая разгрузка изделий осуществляется не перед отогревом материала, а в процессе отогрева, причем разгрузка производится таким образом, чтобы соблюдалось следующее условие:

о,,б;,

т.е., чтобы величина () повторяла температурную зависимость предела текучести.

0 В таблице приведены результаты испытаний образцов обработанных по известному способу и по предлагаемому.

При напряжениях, превышающих предел текучести материала, происходит формоизменение готовых изделий и значительно увеличивается возможность нарушения их фазовой стабильностью (см. таблицу).

При низких напряжениях ((Эр,р 0,9 lol ) резко снижается уровень механической активации дислокаций, следствием чего является резкое уменьшение уровня достигаемого упрочнения.

Отогрев материала под постепенно уменьшающейся нагрузкой, т.е. соблюдение условия 0,9 йс дит к дополнительной активации, перераспределению и истощению дислокаций, оставшихся в материале после обработки при пониженной температуре, за счет постоянно увеличивающегося по мере роста температуры вклада термической активации в процессы I срыва легкоподрижных-дислокаций

от препятствий. Кроме того, диффузия точечных дефектов в поле напряжений по мере повышения температуры вызывает дополнительное закрепление.

образование порогов и перегибов на оставшихся неподвижных дислокациях, что повышает их стартовые напряжения.

В результате протекания этих процессов в материале формируется структура с устойчивыми к внешним нагруз-

1010155

кем дислокационными конфигурациями, что повышает сопротивление пластической деформации при последующем нагружении, т.е. приводит к повышению предела текучести образцов или изделий по сравнению с обработкой по прототипу (см. таблицу).

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ МЕТАЛЛОВ, преимущественно работающих в условиях растяжения или сжатия , включающий многоступенчатое деформирование при отрицательных температурах под действием нарастающего напряжения от нуля до значении напряжений, равных пределу текучести, с выходом на каждой ступени на стадию установившегося течения, разгрузку и отогрев до комнатной температуры, отличающийс я тем, что, с целью повьЙ1ения предела текучесту изделий без изменения их геометрии, разгрузку осуществляют в процессе отогрева с приложением напряжения, определяемого из соотношения . пр р - величина напряжения при где разгрузке; d величина предела текучееел ти металла при данной тем-; тературе.