СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ЕСТЕСТВЕННО-ВОЛОКНИСТЫХ МАТЕРИАЛОВ ИЗ СТАЛЕЙ И СПЛАВОВ Советский патент 1973 года по МПК C21D9/52 

1

Изобретелие относится к области получения .композиционных .материалов.

Известеп способ получения естественноволокнистых материалов, включающий нагрев, пластическую деформацию, охлаждение и холодную нластическую деформацию.

Недостатком этого способа является неполное использование прочности армирующнх частиц, в результате чего при повышении прочности материала снижается нластичность.

Цель изобретения - повышение комплекса механических свойств материала.

Для осундествления указанной цели проводят нагрев до температуры растворения частиц второй фазы со скоростью, исключающей гомогенизацию твердого раствора, затем осуществляют деформацию со степенями обжатия, обеспечивающими нанравленное .выделение частиц второй фазы при охлаждении, а степень холодной пластической деформации выбирают таким образом, чтобы

а,

rf 2.

где L - длина частиц второй фазы,

d -диаметр частиц второй фазы,

стт - предел прочности частиц второй

фазы,

т - напряжение сдвига на поверхности раздела матрица - частица.

Нагрев ведут со скоростью не менее 200°/сек. В процессе охлаждения можно делать изотермическую выдержку в области температур минимальной устойчивости аустенита.

Примером осуществления способа получение естественно-;волокнистого материала из стали У8.

Проволоку диаметром 3,5 мл1 нагревают до температуры со скоростью 400°/ ;е«; пропусканием тока через образец, деформируют на 40% в ручьевых калибрах прокатного стана и охлаждают На воздухе.

В аустените, полученном после быстрого нагрева, сохраняются зоны концентрационной неоднородности по углероду на месте бывших цементитных пластин. В процессе деформации аустенита эти зоны вытягиваются вдоль оси деформации и обеспечивают направленное выделение частиц цементита в процессе эвтекоидного распада при охлаждении. После указанной обработки все пластииы цементита расположены в угловом интервале ± 15°. Последующая холодная пластическая деформация приводит к доориентированию, утонению и удлинению пшастин цементита. При степенях деформации 30-50% отношение длины частиц к диаметру становится больше некоторой критической величины, обеспечивая значительный вклад прочности частиц в прочность композиции. Максимальное использование прочности частиц воэмоЖ(Но при дальнешпей холодной пластической деформации, например, со степенью суммарного обжатия более 90%.

После указанной обработки сталь У8 имеет следую Щ1ие механические свойства: предел прочйости OB 270 кг/мм, относительное сужение 1|) 43%.

Для легированных сталей лосле нагрева и деформации необходимо проводить изотермическую выдерЖКу в области температур минимальной устойчивости аустенита до его полного распада на ферритокарбидную смесь.

Получение естественно-волокнистых материалов согласно изобретению возможно прн обработке титано1вых сплавов, жаропрочных сплавов с интерметаллидным упрочнением. Способ может быть применен для создания композиций с низки удельным электросопротивлением, а также слоистых материалов с п.овышенными механическими свойствами.

Предмет изобретения

1. GnocOi6 получения естественно-волокнистых материалов из сталей и сплавов, включающий нагрев, пластическую деформацию, охлаждение и холодную пластическую деформацию, отличающийся тем, что, с цельк повышения комплекса механических свойств, проводят нагрев до температуры растворения частиц второй фазы со скоростью,

5 исключающей гомогенизацию твердого раствора, затем осуществляют деформацию со степенями Обжатия, обеспечивающими направленное выделение частиц второй фазы при охлаждении, а степень холодной пластической деформации выбирают таким образом, чтобы

L - ST

5 где L - длина частиц второй фазы,

d -диаметр частиц второй фазы,

0т-предел прочности частиц второй

фазы, т - напряжение сдвига на поверхности

0раздела матрица - частица.

2.Способ по п. 1, отличающийся тем, что нагрев ведут со скоростью не менее 200 град./сек.

3.Способ по п. 1, отличающийся тем, что 5 дефор|Мацию при температуре нагрева проводят для стали У8 со степенью обжатия 30-50%.

4.Способ по п. 1, отличающийся тем, чго охлаждение проводят с изотермической выдержкой в области температур минимальной устойчивости аустенита.