CS245681B1

CS245681B1 - A method for producing high strength nickel-based heat resisting alloy wires

Info

Publication number: CS245681B1
Application number: CS8410024A
Authority: CS
Inventors: Vaclav Pechman
Original assignee: Vaclav Pechman
Priority date: 1984-12-20
Filing date: 1984-12-20
Publication date: 1986-10-16
Also published as: CS1002484A1

Abstract

Uvedený způsob výroby vysokopevných pružinových drátů spočívá v zařazení operace precipitačního žíhání v neutrální atmosféře nebo ve vakuu v rozsahu teplot 700 až 750 C po dobu 2 až 10 hodin po deformačním zpevnění ze studená. Docílí se tak odstranění vysoké přesycenosti stávajícího tuhého roztoku, čímž se zabrání průběhu dodatečných Škodlivých dějů v pracovních podmínkách pružin, snižuje se procento potřebné redukce při plastické deformaci sa studená a dosahuje se zvýěení meze pevnosti o 200 až 350 MPa při zachování vyhovujících plastických vlastnosti. Tento způsob lze využít např. k výrobě pružin pro práci v náročných podmínkách jaderné energetiky.The above-mentioned method of producing high-strength spring wires consists in including the precipitation annealing operation in a neutral atmosphere or in a vacuum in the temperature range of 700 to 750 C for 2 to 10 hours after cold work hardening. This achieves the removal of high supersaturation of the existing solid solution, thereby preventing additional harmful processes in the working conditions of the springs, reducing the percentage of necessary reduction during cold plastic deformation and achieving an increase in the tensile strength by 200 to 350 MPa while maintaining satisfactory plastic properties. This method can be used, for example, to produce springs for work in demanding conditions of nuclear power.

Description

Vynález ae týká způsobu výroby vysokopevných pružinových drátů ze žárupevných slitin na bázi niklu.The invention relates to a method for producing high strength spring wires from refractory nickel-based alloys.

Současný rozvoj energetického strojírenství vyžaduje mimo jiná používání pružin, resp. pružinových drátů z vysocelegovaných ocelí a slitin, u nichž se požadují kromě specifických fyzikálné-chemických vlastností ve finálním stavu táž vysoká pevnostní charakteristiky a vyhovující plastické vlastnosti. V poslední době se začaly pro nejnáročnijěí podmínky jaderná energetiky používat slitiny na bázi niklu, která jsou svým složením koncipovány jako žárupevná a obsahují zpravidla asi 20 % Cr, 2,5 % Ti, 1 % Al, maximálně 4 * ře » více než 70 % Ni. Rozsáhlými výzkumy bylo zjištěno, že u těchto slitin nelze běžným tepelným zpracováním dosáhnout meze pevnosti vyšší než 1 200 MPa. Proto se zavedlo, po předcházejícím homogenizačním nebo rozpouštěcím žíhání výchozích polotovarů, ještě zpevněni pomocí plastická deformace za studená, Nedostatkem táto technologie je to, že ponechává existující tuhý roztok ve stavu vysokého přesyceni, čímž se zvyěuje jeho termodynamická nestabilita, která je dále zvětšována nadměrným a pro docílení požadovaná meze pevnosti nepotřebným rozsahem plastická deformace aa studená. Tyto nedostatky se projeví za provozu dodatečně probíhajícími ději, které vyúaíují ve zhoršení původních mechanických vlastností a ovlivní tím funkční spolehlivost příslušných zařízení.The current development of power engineering requires, among other things, the use of springs, respectively. spring wires of high-alloy steels and alloys requiring, in addition to the specific physical-chemical properties in the final state, the same high strength characteristics and satisfactory plastic properties. Recently, nickel-based alloys have been used for the most demanding conditions in the nuclear power industry. They are designed to be refractory and contain usually about 20% Cr, 2.5% Ti, 1% Al, maximum 4 times more than 70% Ni. Extensive investigations have shown that the strength of these alloys cannot be exceeded by a conventional heat treatment of more than 1200 MPa. Therefore, after prior homogenization or solution annealing of the preforms, further cold-hardening has been introduced. A drawback of this technology is that it leaves the existing solid solution in a state of high supersaturation, thereby increasing its thermodynamic instability, which is further increased by excessive and plastic and a cold deformation to achieve the required breaking strength by an unnecessary range. These deficiencies will be manifested in operation by additional processes which result in a deterioration of the original mechanical properties and thus affect the functional reliability of the respective devices.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje způsob výroby vysokopevných pružinových drátů ze žárupevných slitin na bázi niklu podle vynálezu, jehož podstatou je to, že po deformačním zpevněni za studená se provede precipitačni žíháni v neutrální atmosféře nebo ve vakuu v rozsahu teplot 700 až 750 °C po dobu 2 až 10 hodin.The aforementioned drawbacks are eliminated by the process for producing high strength spring wires from refractory nickel-based alloys according to the invention, which is characterized in that, after cold deformation hardening, precipitation annealing is carried out in a neutral atmosphere or under vacuum in the temperature range 700 to 750 ° C for 2 up to 10 hours.

Způsobem výroby vysokopevných drátů podle vynálezu se docílí odstraněni vysoké přesycenosti stávajícího tuhého roztoku, čímž se zabrání průběhu dodatečných škodlivých dějů v pracovních podmínkách pružin, snižuje se procento potřebná redukce při plastická deformaci za studená a dosahuje se zvýšení meze pevnosti o 200 až 350 MPa při zachování vyhovujících plastických vlastností.The method of manufacturing high strength wires according to the invention achieves the elimination of high supersaturation of the existing solid solution, thereby avoiding the occurrence of additional deleterious events in the working conditions of the springs, reducing the percentage of reduction required during cold plastic deformation and achieving an ultimate strength of 200 to 350 MPa satisfactory plastic properties.

Následující dva příklady umožňují porovnání účinků způsobu podle vynálezu s tradiční, dnes průmyslově aplikovanou technologií taženi vysokopevných drátů ze žárupevných slitin na bázi niklu.The following two examples make it possible to compare the effects of the process according to the invention with the traditional, nowadays industrially applied technology of drawing high-strength nickel-based refractory wires.

Přiklad 1Example 1

Na výrobě vysokopevných pružinových drátů o f 14,5 mm je po obvyklém homogenizačáím žíhání polotovaru a při využití pouhá plastická deformace za studená, dosaženo meze pevnosti v tahu 960 MPa a meze kluzu 770 MPa, zatímco využitím způsobu podle vynálezu, spočívajícího v zařazení operace precipitačnlho zpevněni na teplotu 700 až -10 °C po dobu 10 hodin, srn docílilo u tohoto stavu zvýšení meze pevnosti na 1 260 MPa a meze klusu aa 1 070 MPa.In the manufacture of high strength spring wires of 14.5 mm, after the usual annealing of the blank and using only plastic cold deformation, a tensile strength of 960 MPa and a yield strength of 770 MPa are achieved, while using the method according to the invention at a temperature of 700 to -10 ° C for 10 hours, the germany in this state increased the breaking strength to 1260 MPa and the trotting limit a and 1070 MPa.

Příklad 2Example 2

Při výrobě drátů o f 13,5 mm je tradiční technologií dosaženo nesa pevnosti v tahu 1 170 MPa a meze kluzu 1 100 MPa, způsobem podle vynálezu meze pevnosti v tahu 1 410 MPa a maze kluku 1280 MPa při precipitačním zpevnění na teplotu 750-10 °C a deaetlhodinovou výdrží.In the production of wires of 13.5 mm, the traditional technology achieves a tensile strength of 1 170 MPa and a yield strength of 1100 MPa, the method according to the invention yields a tensile strength of 1410 MPa and a grease yield of 1280 MPa at precipitation hardening to 750-10 ° C and deaetlhodinní endurance.

Oba příklady byly prováděny va vakuové peci.Both examples were carried out in a vacuum oven.

Způsob výroby vysokopevných pružinových drátů aa žárupevných slitin na báti niklu las s výhodou využít například k výrobě pružin pro práci v náročných podmínkách jaderná anergaá tiky.The method for producing high-strength spring wires and refractory alloys on nickel-plated lasers is advantageously utilized, for example, for the production of springs for working in harsh conditions of nuclear anergy.

Claims

Process for producing high strength spring wires of nickel-base refractory alloys, characterized in that, after cold deformation hardening, precipitation annealing is carried out in a neutral atmosphere or under vacuum in a temperature range of 700 to 750 ° C for 2 to 10 hours.