Способ обработки двухфазных титановых сплавов Советский патент 1984 года по МПК C22F1/18 

О) 4

СО Изобретение относится к цветной металлургии, в частности, к способа обработки титановых cnjja OB, исполь зуемых в авиационной промышленно- сти. Известен способ обработки двухфазных титановых сплавов с крупнозернистой пластинчатой структурой, включающий нагрев до температур р-области, охлаждение, нагрев и изо термическую деформацию в{о1.+ /Ь/ -обла сти 1 . Недостатки указанного способа вы сокие усилия деформирования сплава при изотермической деформации. Наиболее близким к предлагаемому по достигаемому результату является способ обработки титановых сплавов с крупнозернистой пластинчатой стру турой, включающий нагревДО температур р-области, закалку, предварительную изотермическую деформацию при температурах на 200-40О- С ниже температуры полиморфного превращения на степень 10-20% и окончательную изотермическую деформацию при температурах на 20-50°С ниже температуры полиморфного превращенияC2J. Недостатками известного способа являются высокие усилия деформирования сплава при изотермической деформации. Цель изобретения - снижение усилий деформации. Поставленная цель достигается тем что согласно способу обработки двукфаз ных титановых сплавов, включаквдему нагрев до температур/1-области,, закалку, предварительную изотермическу деформацию и окончательную изотермическую деформацию при температуре на 20-50°С ниже температуры полиморф ного превращения, перед предваритель ной.изотермической деформацией прово дят отжиг сплава при температуре на 10-30°С ниже температуры полиморфного превращения в течение 1-4 ч с последующим охлаждением на воздухе а предварительную деформацию осуществляют при температуре на 125-250 ниже температуры полного полиморфного превращения со степенью 40-70%. В процессе отжига в течение 14 ч при температуре на ниже температуры полиморфного превращения происходят фазовые превращения, обеспечивающие образование относительно тонких первичных пластин об-фа зы. При охлаждении сплава на воздухе со скоростью 3-10°С/сек происходит выделение, в пределах объема матричной р-фазы, вторичных пластин с --фазы существенно более дисперсных, чем первичных. Выбор температуры отжига обусловлен как необходимостью получения минимального количества пластинчатой первичной о1 -фазы, что определяе,тся максимально возможной близостью температуры отжига к температуре полиморфного превращения, так и технической возможностью обеспечения стабильной тем-v пературы отжига и колебаниями значения температуры полиморфного превращения сплава в пределах одной плавки. Проведение отжига в течение 1-4 ч вызвано необходимостью завершения в объеме всего сплава фазовых превращений, протекакщих диффузионным путем. Полученная при отжиге структура сплава обеспечивает снижение усилий деформирования и измельчения микроструктуры сплава при последую.Щем деформировании. В табл. 1 приведены напряжения течения (усилия дефррмиревания } ВТ-9 при его предварительно изотермической деформации (скорость деформирования - 5 мм/мин, температура деформирования по известному и предлагаемому способам. В . 2 приведены напряжения те, чения ( усилия деформации )сплава ВТ-9 при окончательной изотермической деформации на степень 10% при после отжига и предварительной изотермической деформации. В табл. 3 приведены свойства титанового сплава ВТ-9, обработанного по известному и предлагаемому способам и подвергнутого старению при .. . 530°С в течение б ч. Как из приведенных в табл. 1-3, данных, предлагаемый способ обра ботки двухфазных титановых сплавов с крупнозернистой пластинчатой структурой обеспечивает по сравнению с известным снижение усилий деформации (штамповки ) на этапе предварительной деформации на 11-17,5%, а на этапе окончательной деформации на 36-50% ,( .при сохранении уровня свойств. I ..... Использование предлагаемого спосог ба обработки титановых сплавов позволит повысить стойкость дорогостоящей высокотемпературной штамповой оснастки и расширить технологические возможности изготовления изделий из титановых сплавов с исходной крупнозернистой пластинчатой структурой .

Таблица 1

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ДВУХФАЗНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАЮВ, включающий нагрев до температур /ь-области, закалку, предварительную изотермическую де.формацию и окончательную изотермическую деформацию при температуре на 20-50с ниже температуры полиморфного превращения, отличающийся тем, что, с целью снижения усилий деформации, перед предварительной изотермической деформацией проводят отжиг сплава при температуре на ниже температуры полиморфного превращения в течение 1-4 ч с последующим охлаждением на воздухе, а предварительную деформацию осуществляют при температуре на 125-2 50 С ниже температуры полного полиморфного превращения со степенью 40-70%.

Предлагаемый, время отжига

1,0 ч

40

70

4,.О ч

40

70

10-20

Известный

Таблица 2

1,7

- -jl,5 1,6 1,7 1,4 1,6 1,8 1,5 1,7 1,6 1,4 1,7 . 2,6-3,0 00

11,3-16,6

115-120 9,2-13,3 110-121

Таблица 3

38,1-50,5

5,3-7,4 30,0-40,2 4,9-6,7