Способ термообработки никель-хромовых сплавов Советский патент 1985 года по МПК C22F1/10 

DO

СП

со

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу термообработки никель-хромовых сплавов, преимущественно богатых хромом, и может быть использовано в машиностро ении и приборостроении.

Известей способ термообработки никель-хромовых сплавов, заключангщийся в закалке с 1050-1150°С и последующем отпуске при 1 80-870 С LlJ .

Однако после такой обработки усталостная долговечность сплавов остается на низком уровне.

На11более близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ термообработки никель-хромовых сплавов, заключающийся в закалке в воде с 1150-1250 0, деформации со степенью 60-85% и отпуске при 450-600°С в течение 4-5 ч 2J .

Однако после такой обработки усталостная долговечность число циклов до разрушения остается невысокой и не превьшает 2 105 циклов до разрушения. Это обусловлено тем, что в сплаве после отпуска остаются локальные участки наклепанного материала .

Цель изобретения - повышение дoJгговечности при усталостных нагружениях.

Поставленная цель достигается тем что согласно способу термообработки никель-хромовых сплавов, включающему закалку в воде с 115,0-,1250°С, деформацию со степенью 60-85%, отпуск при 450-600 С в течение 4-5 ч, после деформации проводят отжиг при 880920°С в течение 0,5-2 ч и повторную закалку в воде.

Введение операции отжига и повторной закалки обеспечивает формирование структуры микродуплекс, состоящей из зерен размером 0,5-1 мкм jf-фазы (пересыщенного твердого раствора на основе никеля) и Л-фазы пересыщенного твердого раствора на основе хрома|. Последующий отпуск сплавов с такой структурой приводит к распаду 3тих твердых растворов.

вызывая упрочнение материала. В то же время формирующаяся ультрамелкозернистая структура обеспечивает высокий уровень усталостной долговечности.

По предлагаемому способу обрабатывают образцы сплава 40ХНЮ (39,5 мас.% хрома; 3,75 мас.% алюминия; остальное - никель). Обрезки нагревают до 1250°С, выдерживают 2 мин и закаливают в воде. После зтого прокатывают при комнатной температуре со степенью 70%. Затем отжигают при 880, 900 и 920 С в течение 0,5, 1 и 2 ч и повторно закаливают в воде, после чего проводят отпуск при в течение 5 ч. Параллельно проводят обработку по известному способу, а также по режимам, выходящим за пределы признаков предлагаемого способа.

На обработанных таким образом образцах определяют усталостную долговечность - число циклов до разру- щения (N) при поперечном изгибе в одной плоскости консольно закрепленного пластинчатого образца. Цикл нагружения симметричный от нулевой. Максимальное напряжение на поверхноти образца в месте его крепления 710 МПа. Частота нагружений 10 циклов в сек.

В таблице приведены сравнительные данные.

Как видно из таблицы, после обработки по предлагаемому способу усталостная долговечность сплава возрастает в 2-10 раз по сравнению с обработанной по известному способу.

Технико-экономическая зффективность способа состоит в том, что из обработанных таким образом никельхромовых сплавов, богатых хромом, можно изготавливать упруго-чувствительные элементы, обладающие высокими коррозионными стойкостями, пределом текучести и прочности, а также высокой пластичностью и ударной вязкостью, что обеспечивает их высокую эксплуатационную надежность.

СПОСОБ ТЕРМООБРАБОТКИ НИКЕЛЬ-ХРШОВЫХ СПЛАВОВ, включающий закалку в воде с 1150-1250°С, деформацию со степенью 60-85%, отпуск при 450-600с в течение 4-5 ч, о т личающийся тем, что, с целью повышения долговечности при усталостных нагружениях, после деформации проводят отжиг при 880920°С в течение 0,5-2 ч и повторную закалку в воде.