Способ обработки двухфазных титановых сплавов Советский патент 1992 года по МПК C22F1/18 

Изобретение относится к деформационно-термической обработке и может быть ис- пользовано в машиностроении и авиадвигателестроении при изготовлении полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов, в том числе крупногабаритных.

Цель изобретения - получение стабильных изотропных свойств в полуфабрикате.

Способ обработки двухфазных титановых сплавов включает нагрев заготовки под деформацию до температуры на 20-50°С ниже температуры полного полиморфного превращения (Тп.п.п.), деформацию в изотермических условиях со скоростью

i-3

v1

(5-10 )-10 в три стадии, причем деформацию на первой стадии проводят осадкой в торец со степенью 40-60%, на второй,- протяжкой в направлении, перпендикулярном первой деформации с поворотами вокруг оси, со степенью деформации 20-40% за переход до получения отношения высоты к диаметру 2-2,5 и на третьей стадии деформацию ведут осадкой в торец со степенью 40-80%, после чего проводят охлаждение и термообработку путем отжига в а + /3 -области с последующим старением.

В качестве двухфазных титановых сплавов могут быть использованы сплавы марок ВТ6, ВТ8. ВТ9, ВТ22.

Пример. Исходным материалом служил прессованый пруток ф 190 мм из двухфазного титанового сплава ВТ9.

Штамповый блок устанавливали на прессе ПА 2642 усилием 1600 тс, нагревали с помощью индуктора до температуры деформации 950°С (Тп.п.п -45°С).

Заготовку высотой 295 мм укладывали в электрическую печь KS - 1300 на образующую и нагревали до 950°С.

Контроль и запись температуры во все время работы печи и штампового блока производились на КСП-4,

После прогрева заготовку переносили в штамповый блок и устанавливали на торец,

fe

VI

ел о о

J

00

затем деформировали на 55%. Полученную шайбу укладывали на образующую и проводили протяжку в четыре перехода на 35% за переход, поворачивая заготовку соответственно на углы 90, 45, 45°. При этом отношение высоты заготовки к диаметру составило 2,3. Затем заготовку устанавливали на торец и, удерживая ее в устойчивом положении до соприкосновения с бойками, деформировали на 70%, после чего охлаждали полученную шайбу на воздухе до комнатной температуры.

После охлаждения шайбу укладывали в печь KS - 1300, нагретую до 950°С, нагревали и выдерживали в течение 2 ч, охлаждали шайбу на воздухе, затем укладывали в печь с температурой 530°С, нагревали, выдерживали 6 ч и охлаждали на воздухе до комнатной температуры.

Образцы для испытания на растяжение, ударную вязкость вырезались из центральной и периферийной зон шайбы в тангенциальном, радиальном и осевом направлениях. Испытания проводились в соответствии с ГОСТ 1497-84, ГОСТ 9651-84, ГОСТ 9454-84.

Макроструктура изучалась визуально в двух взаимно перпендикулярных поперечных сечениях, микроструктура - на ударных образцах в различных направлениях на опАналогично примеру осуществляли способ изготовления дисков, изменяя параметры технологических режимов обработки. Данные приведены в таблице.

Из приведенных примеров следует, что предложенный способ позволяет получить стабильные изотропные свойства в двухфазных титановых сплавах.

5

0

Формула изобретения Способ обработки двухфазных титановых сплавов, включающий нагрев, деформацию в «+/ -области в изотермических условиях со скоростью (5 с и охлаждение, отличающийся тем, что, с целью получения стабильных изотропных свойств, деформацию в а +/3 -области проводят в три стадии при температуре на 20- 50°С ниже температуры полиморфного превращения, причем на первой стадии - осадкой в торец со степенью 40-60%, на второй стадии - протяжкой в направлении, перпендикулярном первой деформации с поворотами вокруг оси, со степенью разовой деформации 20-40% до получения отношения высоты к диаметру 2-2,5 и на третьей стадии - осадкой в торец со степенью 40-80%, а после охлаждения проводят термообработку путем отжига в ее + ft области и последующего старения

Изобретение может быть использовано в машиностроении при изготовлении полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов. Проводят трехстадийную изотермическую деформацию при температуре на 20-50°С ниже температуры полного полиморфного превращения. На первой стадии проводят осадку со степенью 40-60%, на второй - протяжку в направлении, перпендикулярном первой деформации с поворотом вокруг оси, до получения отношения высоты к диаметру, равного 2-2,5, на третьей стадии - осадку в торец со степенью 40-80%, после чего производят термообработку. Способ позволяет получить стабильные свойства. 1 табл.