Способ термической обработки крупногабаритных полуфабрикатов из псевдоальфа титановых сплавов Советский патент 1985 года по МПК C22F1/18 

ел

1C

4k Изобретение относится к металлургии и металловедению титановых сплавов, а именно к термической обработке полуфабрикатов, изготовленных из псевдо-альфа-титановых сплавов типа АТ-3 и AT-6, разработанных на основе пятйкомпонентной системы титан - алюминий - железо - хром - кремний.. Известен способ термической об работки псевдо-альфа-титановых сплавов, в- котором сплав отжигают при температуре 690-850°С, т.е. на 130-190°С йиже температуры, начала полиморфного превращения LIJ. Недостатке данного способа является то, что он не обеспечивает высоких механических свойств сплавов системы титан - алкминий железо - хром - кремний. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому результату к предлагаемому является способ термической обработки псе/вдо-апьфа титановых сплавов, в котором отжиг проводят при температуре на ZO-SO C ниже температуры полиморфного превращения в течение 2-А ч. Способ способствует формированию структуры -.состоящей из 10-15 % глобулярной (Х-фазы в пластинчатой переохлаждаемой матрице. Такая структура обесп чивает сочетание достаточно высокой вязкости разрушения и других пластических характеристик 2, Недостаток известного способа заключается в том, что он обеспечивает оптимальное сочетание прочнос ных и пластических характеристик , только для двухфазных сплавов с аль фа- и бета-структурой, в которых, как правило, бета-фаза содержится в достаточно высоком количестве. В случае псевдо-альфа-титановых сплавов, в структуре которых количество бета-фазы незначительно (3-5 об.% известный способ не может быть использован. Это объясняется тем, что температура полиморфного превращения в псевдо-апьфа-титановых сплавах значительно выше, чем в двухфазных сплавах. Поэтому температур отжига сплавов с псевдо-альфа-струк турой должна превьшать 900°С, что приводит к значительному росту зерна, поверхностному окислению сплава и насущению его кислородом. Темпе-ратура начала полиморфного превраще 42 ния у сплава АТ-3 составляет 980 10°С, а у сплава ЛТ-6 970ilO C. Поэтому оптимальные температуры отжига составляют 900tiO и соответственно для сплавов АТ-3 и АТ-6. Указанные температуры отжига слишком высоки для псевдо-альфа-сплавов АТ-3 и АТ-6. Эти температуры не обеспечивают оптимального сочетания прочности и пластичности сплавов. Причем .наблюдается огрубление альфа-структуры и относительное возрастание колиг5ества бетафазы в сплаве. При охлаждении эти участки претерпевают о -превращение. Указанные обстоятельства, а также интенсивное окисление и частичное газонасыщение металла приводят к снижению уровня его свойств. Целъ изобретения - повьшение механических свойств. Поставленная цель достигается тем, что согласно способу термической обработки крупногабаритных полуфабрикатов из псевдо-альфа-титаноBbiXiсплавов преимущественно системы титан - алюминий - железо - хромкричний, включающему нагревдо температуры ниже температуры полиморфного превращения, вьщержку в течение 2ч и охлаждение на воздухе, нагрев ведут до температуры на 60-80 С ниже температуры начала полиморфнога превращения. Таким образом, температура отжига, рекомендуемая для сплава АТ-3, составляет , а для сплава АТ-6 900110 0. Указанньш температуры обеспечивают формирование достаточно равноосной альфа-структуры сплавов с небольшими выделениями превращений бета-фазы в виде пластин. Такая структура обеспечивает преиму7 щественно вязкий излом у исследованных сплавов. При мер. Полуфабрикаты из псевдор-альфа-титановых сплавов АТ-6-и АТ-3 отжигают при температуре на 60-8ОС Ниже температуры полиморфного превращения. Режимы отжига и полученные свойства в сравнении со свойствами полуфабрикатов, термообработанных известным способом, представлены в таблице. Анализ таблицы показывает, что наиболее оптимальньм режимом терми-.

ческой ofipn6oTKH полуфабрикатов из сплавов ЛТ-3 и АТ-6 является отжиг при 850i-10 и 900110°Г, соответственно, продолжительностью 2 ч с охлаждением на воздухе.

Применение предлагаемого способа термической обработки позволяет повысить прочностные и пластические свойства изделий, улучшить их ударную вязкость и вязкость разрушения.

571244

Технико-экономическая эффективность предлагаемого способа заключается в наиболее полной реализации высокого уровня механических 5 свойств сплавов АТ-3 и АТ-6, в частности пластичности и вязкости разрушения, что предопределяет высокую технологическз) пластичность указанных ,сплавов, облегчает условия механической обработки и обеспечивает

надежность при эксплуатации изделий, изготовленных из этггх сплавов .

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ КРУПНОГАБАРИТНЫХ ПОЛУФАБРИКАТОВ ИЗ ПСЕВДО-АПЬФА-ТИТАНОВЫХ СПЛАЮВ преимущественно системы титан - алюминий - железо - хром кремний, включающий нагрев до температуры ниже температуры полиморфного превращения, вьщержку в течение 2 ч и охлаждение на воздухе, отличающийся тем, что, с целью повыпения механических свойств, нагрев ведут до температуры на 60-80°С ниже температуры начала полиморфного превращения. (Л

АТ-3 Предлагаемый: нагрев до 850 С выдержка в течение 2ч, охлаждение на воздухе #Известный: нагрев до 900 С, вьщержка в течение 2 ч, охлаждение на воздухе АТ-6 Предлагаемый: нагрев до 900 выдержка в течение 2 ч, охлаждение на воздзпсе Известный: нагрев до 950 С, вьщержка в течение 2ч, охлаждение на воздухе , 16±0,5 10,511365110 6,5tO,5 340112 7±0,5 961: 5t1365 5 87t2 8t1