Способ получения изделий из титановых сплавов Советский патент 1991 года по МПК B21J5/00 C22F1/18 

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к кузнечно- штамповочному производству, и может быть использовано при получении изделий из титановых сплавов с высокими эксплуатационными характеристиками.

Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств изделий из титановых сплавов, преимущественно двух разных.

Способ осуществляют следующим образом.

Заготовку нагревают до температуры на 10-25°С ниже температуры полиморфного превращения. Затем осуществляют ре деформирование в штампах, температура которых превышают температуры полиморфного превращения не более чем на 30°С. При этом скорость деформации составляет 10 3-Ю с4. Затем проводят охлаждение со скоростью 5-12°С/е,а в заключение осуществляют термообработку старением.

Регламентация температуры нагрева заготовки и штампа обусловлена необходимостью получения заданного соотношения

структурных составляющих металла изделия - 20-30% глобулярной а-фазы и 70- 80% пластинчатой а-фазы. В сочетании с указанными режимами деформации и последующей термообработки такая микроструктура обеспечивает высокий комплекс свойств - МПа, , , Кс 0,3 МДж/м, ч при МПа.

Пример. Опытную партию лопаток изготавливали из цилиндрических обточенных мерных заготовок горячекатанного прутка сплава ВТ9 размером 0 18 мм длина 50 мм.

Перед нагревом заготовки покрывали стек- лоэмалью марки ЭВТ 24 для предохранения от сильного окисления и уменьшения контактного трения в процессе штамповки.

Заготовки нагревали перед деформацией в электрической печи типа KS. Температура нагрева заготовки в печи составляла 985°С; т.п.п. 995°С.

Деформацию лопаток проводили в изотермической установке УШИБ 200 в штампе

О5

to

03 00

to

О5

закрытого типа на гидравлическом прессе модели ПА 2634 усилием 250 т.е. при постоянной скорости . Штамп нагревали до температуры 995°С, равной температуре полиморфного превращения сплава.

Охлаждали лопатки после деформации в специализированной печи - термостате для регламентированного охлаждения со скоростью 7 град/с.

После охлаждения лопатки подвергали только старению при температуре 530°С в течение 6 ч.

Предел выносливости (CLI) определяли на натурных образцах-лопатках после механической обработки при 20°С на виброэлектродинамической установке.

Результаты испытаний показали, что использование способа позволяет обеспечить повышение длительной прочности (стойкости образцов до разрушения) при эксплуатационной температуре в 1,5-2 раза в зависимости от режима предлагаемой обработки при сохранении уровня комплекса свойств (усталостных, прочностных, пластических, вязкости разрушения), заданного кон0

5

0

структором изделия для лопатки длительного ресурса: МПа; ,3 Мдж/м2; ч при МПа.

Формула изобретения

Способ получения изделий из титановых сплавов, преимущественно двухфазных, включающий нагрев заготовки, ее деформирование в штампе, нагретом до температуры, превышающей температуру полиформного превращения сплава, отличающийся тем, что, с целью повышения эксплуатационных свойств изделий, заготовку перед деформированием нагревают до температуры на 10- 25°С ниже температуры полиморфного превращения, штампы нагревают до температуры, не более чем на 30°С превышающей температуру полиморфного превращения, деформацию осуществляют со скоростью деформации 10 3-10 2 , охлаждение после деформации проводят со скоростью 5-12°С/с, а затем проводят термообработку старением.

Изобретение относится к обработке металлов давлением, а именно к кузнеч- но-штамповочному производству, и может быть использовано при получении изделий из титановых сплавов с высокими эксплуатационными характеристиками. Цель изобретения - повышение эксплуатационных свойств изделий их титановых сплавов. Это достигается за счет регламентации температуры нагрева заготовки и штампов на 10-25°С ниже и не более чем на 30°С выше температуры полиморфного превращения соответственно. Кроме того, регламентируется скорость деформации 10 -10 сн и скорость охлаждения изделий 5-12°С/с. Заключительная операция - термообработка старением типа совокупности операций, позволяет в 1,5-2 раза увеличить длительную прочность изделий.