Способ обработки металлов и сплавов Советский патент 1990 года по МПК C21D7/13 

Изобретение относится к технологии металлов и может быть использовано для пластической деформации металлов и сплавов, особенно труднодеформируемых, обладающих фазовыми превращениями, сопровождающимися изменением объема в процессе термоциклирования.

Цель изобретения - повышение технологической пластичности

Способ обработки металлов и сплавов, включающий пластическую деформацию при термоциклировании в вакууме в интервале температуры полиморфного превращения, заключается в том, что нагрев и охлаждение проводят неравномерно с образованием температурного

градиента,равного 2 103 - 3-Ю3 К/м по длине образца и ориентированного в направлении деформации, осуществляемой при напряжении 5-8 МПа, а область полиморфного превращения перемещают по длине образца со скоростью (0,3 - 1,0) -10- м/с.

Способ реализуется следующим образом.

Образец материала, обладающего фазовым превращением, сопровождаемым изменением объема, в форме прутка закрепляют в захваты, к нижнему захвату крепят сердечник датчика смещения. Помещают образец в вакуумную камеру. Камеру откачивают до разрежения

ел Ч|

00

00

Ј.Ј.

31573034

- .ст. Нагревают и по термопарам следят за появлением и пеемещением по образцу изотермы фазового превращения, при появлении изотермы на рабочей части образец нагруают, Ј,5-8 МПа, после прохода изотермой рабочей части длины образца заканчивают полуцикл нагрева и приступают к охлаждению образца«, Произ- JQ водят термоциклирование со скоростью, обеспечивающей сканирование изотермы фазового превращения по образцу со скоростью 0,3-К) 4- 1,0 ,

В результате пластически деформи-- jj руется область образца, в пределах которой сканируется изотерма фазового перехода.

Способ реализован на образцах особо чистого железа и Ст. 3 сечением 1,,5 мм2, и рабочей длиной 45 мм. Деформирование производится под растягивающим напряжением разной величины и при различных значениях температурного градиента на образце, 25 обеспечивающего (в ходе термоциклиро- вания в окрестности температуры фазового превращения) присутствие на образце межфазной зоны и сканирование этой зоны с различной скоростью v.

В табл.1 для образцов особо чистого железа приведены значения относительной деформации Ј за термоцикл при различных скоростях v перемещения изотермы фазового d превращения по образцу и постоянном grad Т 2,4-103 К/м, & 8 МПа, а в табл.2 - значения относительной деформации за термоцикл для разных значений grad Т и постоянной скорости

20

30

,-ч.

40

45

v 0,7- 10 чм/с, Ј 8 Mia. Величина

Ј мала при малых 6 и увеличивается с увеличением 6. Деформация за термоцикл возрастает, особенно заметно при &71Q МПа. Однако общая деформация до разрушения образца при этом уменьшается, приближаясь к значениям, характерным случаю обычной пластической деформации материалов„ Оптимальным является интервал значений 6 5-8 МПа.50

Таким образом, предлагаемый способ увеличивает пластическую деформацию железа и малоуглеродистых сталей в вакууме за один термоцикл Ј до 2,3%

Q

j

5

0

и за 420 циклов общая деформация составляет более 1000%.

Формула изобретения

Способ обработки металлов и сплавов, преимущественно обладающих сверхпластичностью в процессе полиморфного преврс дения, включающий нагрев, пластическую деформацию при тер- моциклировании в вакууме в интервале температуры полиморфного превращения, отличающийся тем, что, с целью повышения технологической пластичности, нагрев и охлаждение при термоцикпировании проводят неравномерно с образованием температурного градиента по длине образца, равного 2-Ю3 - З Ю3 К/м, и ориентированного в направлении деформации, осуществляемой при напряжении 5-8 МПа, а область полиморфного превращения перемещают по длине образца со скоростью (0,3-1,0) 10- м/с.

Таблица 1

Скорость перемещенияизотермы по образцу v, м/с

Относительная деформация образца за цикл в вакууме Ј ,%

Таблица 2

grad T} К/м

Относительная деформация образца за цикл в вакууме Ј. ,%

Изобретение относится к технологии металлов и может быть использовано для пластической деформации металлов и сплавов в вакууме при термоциклировании в интервале температуры полиморфного превращения. Цель изобретения - повышение технологической пластичности. Способ обработки металлов и сплавов, включающий пластическую деформацию при термоциклировании в вакууме в интервале температур полиморфного превращения, заключается в том, что нагрев и охлаждение проводят неравномерно с образованием температурного градиента равного, 2^.10³-3^.10³ К/м по длине образца и ориентированного в направлении деформации, осуществляемой при напряжении 5 - 8 МПа, а термоциклированием в интервале температуры полиморфного превращения осуществляют перемещение температуры по длине образца со скоростью (0,3 - 1,0)^.10^-4 м/с. Способ позволяет получить степень деформации особо-чистого железа за термоцикл до 2,3%. 2 табл.