RU2125916C1 - Method for making articles of zirconium and titanium alloys - Google Patents
Method for making articles of zirconium and titanium alloys Download PDFInfo
- Publication number
- RU2125916C1 RU2125916C1 RU97116062A RU97116062A RU2125916C1 RU 2125916 C1 RU2125916 C1 RU 2125916C1 RU 97116062 A RU97116062 A RU 97116062A RU 97116062 A RU97116062 A RU 97116062A RU 2125916 C1 RU2125916 C1 RU 2125916C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rolling
- deformation
- zag
- inner diameter
- pipes
- Prior art date
Links
Images
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, к прокатному производству и предназначено, в частности, для изготовления изделий из циркониевых и титановых сплавов. The invention relates to the field of metallurgy, to rolling production and is intended, in particular, for the manufacture of products from zirconium and titanium alloys.
Известен способ обработки циркония и его сплавов, включающий отжиг заготовки при 700-800oC с изотермической выдержкой 1-3 ч, холодную прокатку с суммарной степенью деформации 70-90%, с частными обжатиями 25-45% в первых двух-трех проходах и 10-20% в последующих проходах, а окончательный отжиг проводят при 500-700oC с изотермической выдержкой 0,5-2 ч [1].A known method of processing zirconium and its alloys, including annealing the workpiece at 700-800 o C with an isothermal exposure of 1-3 hours, cold rolling with a total degree of deformation of 70-90%, with private reductions of 25-45% in the first two or three passes and 10-20% in subsequent passes, and the final annealing is carried out at 500-700 o C with an isothermal exposure of 0.5-2 hours [1].
Недостатком известного способа является то, что такой способ обработки неприемлем при изготовлении труб и прутков из циркониевых сплавов. Деформации в 10-20%, 25-45% при холодной прокатке труб или прутков малы, что приводит к потере производительности и высокой себестоимости процесса. The disadvantage of this method is that such a processing method is unacceptable in the manufacture of pipes and rods from zirconium alloys. Deformations of 10-20%, 25-45% during cold rolling of pipes or rods are small, which leads to loss of productivity and high cost of the process.
Известны способы получения труб из циркониевых сплавов [2], в которых суммарная степень деформации при конечной холодной деформации труб составляет 20-45% при условии, что значение отношения между деформациями по толщине стенки и среднему диаметру Q>2. Known methods for producing pipes from zirconium alloys [2], in which the total degree of deformation at the final cold deformation of the pipes is 20-45%, provided that the ratio between the deformation along the wall thickness and the average diameter Q> 2.
Недостатком известных способов является то, что малые деформации при прокатке труб на готовый размер приводят к повышению температуры начала рекристаллизации структуры при последующей окончательной термообработке. Увеличение температуры окончательной термообработки приводит к росту (коагуляции) частиц второй фазы, что оказывает негативное влияние на эксплуатационные характеристики труб. A disadvantage of the known methods is that small deformations during rolling of pipes to a finished size lead to an increase in the temperature of the onset of recrystallization of the structure during the subsequent final heat treatment. An increase in the temperature of the final heat treatment leads to the growth (coagulation) of particles of the second phase, which negatively affects the operational characteristics of the pipes.
Известен способ получения труб из титановых сплавов, в котором маршруты холодной прокатки независимо от марки сплава рассчитывают при одинаковых деформациях за переход [3]. Общая величина деформаций за переход составляет 40-50%, деформация редуцирования при этом не превышает 3-6%. There is a method of producing pipes from titanium alloys, in which cold rolling routes, regardless of the alloy grade, are calculated at the same deformations per transition [3]. The total strain for the transition is 40-50%, and the strain reduction does not exceed 3-6%.
Недостатком данного способа является то, что редуцирование с малой деформацией приводит к резкому падению производительности процессов прокатки, а узкий диапазон деформации за переход не позволяет рационально использовать ресурс пластичности титановых сплавов. Кроме того, для реализации данного способа рекомендуется вместо холодной прокатки использовать теплую прокатку, что значительно усложняет технологию изготовления труб из титановых сплавов, а использование процесса теплой прокатки для сплавов циркония невозможно вследствие окисления металла. The disadvantage of this method is that reduction with low deformation leads to a sharp drop in the productivity of rolling processes, and a narrow range of deformation per transition does not allow rational use of the ductility resource of titanium alloys. In addition, to implement this method, it is recommended to use warm rolling instead of cold rolling, which greatly complicates the technology of manufacturing pipes from titanium alloys, and the use of the warm rolling process for zirconium alloys is impossible due to oxidation of the metal.
Известен способ получения изделий из циркониевых сплавов [4], включающий изготовление слитка, предварительную его бэта-деформационную обработку, получение заготовки путем горячего формования при температуре существования альфа-циркония, отжиг заготовки при температуре от 380 до 650oC, холодное деформирование заготовки с промежуточными отжигами при температуре существования альфа-циркония и доводку заготовки до получения готового изделия.A known method of producing products from zirconium alloys [4], including the manufacture of the ingot, its preliminary beta-deformation processing, obtaining the workpiece by hot molding at a temperature of alpha-zirconium, annealing the workpiece at a temperature of from 380 to 650 o C, cold deformation of the workpiece with intermediate annealing at the temperature of existence of alpha zirconium and fine-tuning the workpiece to obtain the finished product.
Согласно данным из описания изобретения регламентируется суммарная холодная деформация не более 90%, общая степень деформации на первой стадии холодной прокатки 30-60%. При этом авторы утверждают, что увеличение степени деформации циркониевых сплавов на первых стадиях холодного деформирования заготовки (гильзы) повышает технологичность способа и делает процесс изготовления изделий более экономичным, что позволяет распространить его на большую номенклатуру сплавов и изделий из них. В примерах осуществления способа отожженные заготовки подвергали холодной обработке по пятипрокатной деформационной схеме с частной деформацией на первой и последующих прокатках приблизительно в 50% (не более) и промежуточными отжигами при температуре 620oC.According to the data from the description of the invention, the total cold deformation of not more than 90% is regulated, the total degree of deformation in the first stage of cold rolling is 30-60%. At the same time, the authors argue that an increase in the degree of deformation of zirconium alloys in the first stages of cold deformation of a workpiece (sleeve) increases the manufacturability of the method and makes the manufacturing process more economical, which allows it to be extended to a wide range of alloys and products from them. In examples of the method, the annealed billets were subjected to cold working according to a five-roll deformation scheme with partial deformation at the first and subsequent rolling in approximately 50% (not more) and intermediate annealing at a temperature of 620 o C.
Однако, как показала производственная практика, увеличение общей степени деформации на первых стадиях холодной прокатки циркониевых или титановых сплавов, в особенности многокомпонентных, приводит к возникновению локальных, превышающих предел прочности металла напряжений из-за неравномерной деформации, изначально неоднородной по длине и сечению структуры горячедеформированной заготовки, что влечет за собой образование микро- и даже макронесплошностей на охрупченных интерметаллидными выделениями границах зерен. Образующиеся несплошности на последующих стадиях холодной деформации развиваются и приводят к образованию недопустимых дефектов, вплоть до сквозных трещин. However, as production practice has shown, an increase in the total degree of deformation in the first stages of cold rolling of zirconium or titanium alloys, in particular multicomponent ones, leads to the appearance of local stresses exceeding the tensile strength of the metal due to uneven deformation, which is initially non-uniform in length and cross section of the structure of a hot-deformed billet , which entails the formation of micro- and even macro-discontinuities at grain boundaries embrittled by intermetallic precipitates. The resulting discontinuities at subsequent stages of cold deformation develop and lead to the formation of unacceptable defects, up to through cracks.
Кроме того, относительно небольшая суммарная степень деформации (не более 90%), характер распределения частной деформации по стадиям прокатки (не более 50%) и по сечению трубы не позволяют получать устойчивый уровень механических свойств, структурную и текстурную однородность изделий. In addition, the relatively small total degree of deformation (no more than 90%), the nature of the distribution of partial deformation over the rolling stages (no more than 50%) and over the cross section of the pipe do not allow a stable level of mechanical properties, structural and texture uniformity of products.
Вследствие вышеизложенного, данный способ получения изделий из циркониевых сплавов отличается нестабильностью качества и относительно низкими технико-экономическими показателями производства, что делает его мало пригодным в массовом производстве изделий из циркониевых сплавов. Due to the foregoing, this method of obtaining products from zirconium alloys is characterized by instability of quality and relatively low technical and economic indicators of production, which makes it of little use in mass production of products from zirconium alloys.
Известна рекомендация фирмы "Mannesmann-MEER" [5] использовать при холодной обработке труб значение отношения между деформациями по толщине стенки и наружному диаметру не более 1,0. Однако этот критерий оценки распределения деформаций приемлем только для расчетов при конструировании прокатного инструмента и недостаточен при построении деформационных схем изготовления изделий, так как не характеризует степень неравномерности напряженно-деформированного состояния материала. Known recommendation of the company "Mannesmann-MEER" [5] to use the value of the ratio between deformations along the wall thickness and the outer diameter of not more than 1.0 when cold working pipes. However, this criterion for assessing the distribution of deformations is acceptable only for calculations when designing a rolling tool and is insufficient when constructing deformation schemes for manufacturing products, since it does not characterize the degree of unevenness of the stress-strain state of the material.
Из производственной практики выяснилось, что критерию, наиболее полно характеризующему степень неравномерности схемы напряженно-деформированного состояния при прокатке труб, соответствует отношение между деформациями по толщине стенки и внутреннему диаметру. Определяющую роль в достижении предельных значений пластичности играет величина деформации по внутреннему диаметру, в силу того, что с точки зрения напряженного состояния в худших условиях деформирования находится именно внутренняя поверхность труб [6]. From industrial practice, it turned out that the criterion that most fully characterizes the degree of unevenness of the stress-strain state diagram during pipe rolling corresponds to the relationship between deformations along the wall thickness and inner diameter. The decisive role in achieving the limiting values of ductility is played by the value of deformation along the inner diameter, due to the fact that from the point of view of the stress state under the worst conditions of deformation, it is the inner surface of the pipes [6].
Наиболее близким техническим решением к предложенному является способ производства проката из цветного металла, включающий холодную планетарную поперечно-винтовую прокатку заготовки, полученной в результате непрерывного литья или методом выдавливания, причем деформацию осуществляют с обжатием по меньшей мере 70%, при температуре разогрева металла в очаге деформации 250-750oC. А также способ, в котором обжатие преимущественно равно 90% [7].The closest technical solution to the proposed one is a method of manufacturing rolled non-ferrous metal, including cold planetary transverse helical rolling of a billet obtained by continuous casting or extrusion, the deformation being carried out with compression of at least 70% at a temperature of heating the metal in the deformation zone 250-750 o C. And also a method in which the compression is predominantly equal to 90% [7].
Однако данный способ не позволяет получить трубы из циркониевых и титановых сплавов, прокатка при температурах 250-750oC на воздухе приводит к интенсивному окислению сплавов, при изготовлении изделий, например, из циркониевых сплавов даже термообработку при температурах 400-600oC проводят в вакууме [2].However, this method does not allow to obtain pipes from zirconium and titanium alloys, rolling at temperatures of 250-750 o C in air leads to intensive oxidation of the alloys, in the manufacture of products, for example, from zirconium alloys, even heat treatment at temperatures of 400-600 o C is carried out in vacuum [2].
В зарубежной практике холодную прокатку труб из циркониевых сплавов осуществляют только на станах валкового типа. Известно [8] применение комбинированной холодной прокатки изделий из циркониевых сплавов с использованием станов валкового и роликового типа. In foreign practice, cold rolling of pipes from zirconium alloys is carried out only on roll type mills. It is known [8] the use of combined cold rolling of products from zirconium alloys using mills of roller and roller type.
Цель изобретения - повышение качества изделий из циркониевых и титановых сплавов путем создания условий деформации без нарушения сплошности материала изделий, получения однородной структуры, благоприятной ориентации гидридов по длине и сечению изделий, улучшение технико-экономических показателей их производства за счет повышения выхода годной продукции. The purpose of the invention is to improve the quality of products made of zirconium and titanium alloys by creating conditions of deformation without violating the continuity of the material of the products, obtaining a homogeneous structure, favorable orientation of hydrides along the length and cross-section of the products, improving technical and economic indicators of their production by increasing the yield of products.
Поставленная цель достигается тем, что холодную прокатку заготовки производят многостадийно на станах валкового типа или первоначально на станах валкового, а затем роликового типа с промежуточными и окончательным отжигами, при этом прокатку на станах валкового типа проводят с возрастанием частных степеней деформации относительно начальной стадии прокатки с суммарной деформацией, превышающей 90% для циркониевых сплавов и 70% для сплавов титана. This goal is achieved by the fact that the cold rolling of the workpiece is carried out in stages on roll mills or initially on roll mills, and then roller type with intermediate and final annealing, while rolling on roll mills is carried out with increasing partial degrees of deformation relative to the initial stage of rolling with the total deformation in excess of 90% for zirconium alloys and 70% for titanium alloys.
Кроме того, на каждой стадии прокатки труб отношение деформации по стенку к деформации по внутреннему диаметру определяется величиной
20,0>Q>1,0,
где
Q = Es/Ed, Es = (Sзаг - Sтруб)/Sзаг, Ed = (dзаг - dтруб)/dзаг;
Sзаг - толщина стенки заготовки;
Sтруб - толщина стенки трубы;
dзаг - внутренний диаметр заготовки;
dтруб - внутренний диаметр трубы.In addition, at each stage of pipe rolling, the ratio of wall deformation to internal diameter deformation is determined by
20.0>Q> 1.0,
Where
Q = Es / Ed, Es = (S zag - S pipes ) / S zag , Ed = (d zag - d pipes ) / d zag ;
S zag is the wall thickness of the workpiece;
S pipes - pipe wall thickness;
d zag is the inner diameter of the workpiece;
d pipes - the inner diameter of the pipe.
При этом на всех стадиях холодной обработки труб степень деформации по внутреннему диаметру не превышает 50%. Moreover, at all stages of cold processing of pipes, the degree of deformation in the inner diameter does not exceed 50%.
А при прокатке изделий на станах роликового типа значение частной деформации ниже, чем на начальной стадии прокатки на стане валкового типа, что обусловлено конструкцией роликовых станов. And when rolling products on rolling mills, the value of private deformation is lower than at the initial stage of rolling on a roll-type mill, due to the design of the rolling mills.
Предлагаемое распределение деформаций по стадиям холодной прокатки, а именно прокатка изделий на станах валкового типа с возрастанием частных степеней деформации относительно начальной стадии прокатки, в сочетании с деформацией по внутреннему диаметру не более 50% и значение 20>Q>1,0 позволяют деформировать заготовку, имеющую исходную структурную неоднородность, полученную предшествующими способами обработки, без нарушений сплошности. The proposed distribution of deformations according to the stages of cold rolling, namely, rolling of products on roll mills with an increase in the partial degrees of deformation relative to the initial stage of rolling, combined with deformation along the inner diameter of not more than 50% and a value of 20> Q> 1.0, allow the workpiece to be deformed, having the initial structural heterogeneity obtained by previous processing methods, without discontinuities.
При этом уровень внутренних и поверхностных напряжений, возникающих при предлагаемых деформациях, не превышает предела текучести сплавов циркония и титана, и прочности межзеренных границ с примесными и интерметаллидными фазами, расположенными по границам зерен. Moreover, the level of internal and surface stresses arising from the proposed deformations does not exceed the yield strength of zirconium and titanium alloys, and the strength of grain boundaries with impurity and intermetallic phases located along grain boundaries.
Таким образом, после первой стадии холодной прокатки улучшаются геометрические параметры исходной заготовки, формируется более совершенное по текстуре и структуре состояние металла, что способствует созданию необходимого ресурса пластичности перед следующей стадией прокатки. Thus, after the first stage of cold rolling, the geometrical parameters of the initial billet are improved, and a metal state that is more perfect in texture and structure is formed, which helps to create the necessary plasticity resource before the next rolling stage.
Такая предварительная обработка на первой стадии позволяет проводить последующие стадии прокатки с большей степенью общей деформации и соответственно с большим значением Q. Such pre-treatment at the first stage allows the subsequent rolling stages to be carried out with a greater degree of overall deformation and, accordingly, with a large Q value.
При металлографических исследованиях выявлено, что изготовление изделий известными способами приводит к образованию строчечного расположения интерметаллидных выделений, что способствует нарушению сплошности материала при прокатке и приводит к высокой отбраковке изделий (фиг. 1). When metallographic studies revealed that the manufacture of products by known methods leads to the formation of a line arrangement of intermetallic precipitates, which contributes to the disruption of the material continuity during rolling and leads to high rejection of products (Fig. 1).
В заявляемом способе предлагаемое распределение деформаций по внутреннему диаметру и оптимальное значение частной деформации на первой стадии холодной прокатки приводит к снижению вероятности образования микро- и макроразрушений и способствует улучшению качества продукции по сплошности. In the claimed method, the proposed distribution of deformations along the inner diameter and the optimal value of the partial deformation at the first stage of cold rolling leads to a decrease in the likelihood of the formation of micro- and macro-fractures and helps to improve the quality of the product by continuity.
Вместе с этим опровергается утверждение [4] о том, что осуществление первой прокатки с низкими степенями обжатия вызывает необходимость большого числа операций холодной деформации и что при этом ухудшаются коррозионно-механические свойства материала из-за формирования менее мелкозернистой и однородной структуры с более крупными выделениями частиц второй фазы, связанной с необходимостью проведения промежуточных отжигов с более высокой температурой (T>620oC) за продолжительное время. Напротив, за счет использования заявляемого способа удалось увеличить размеры исходной заготовки под прокатку (например с ⌀ 33 до ⌀ 108 мм при изготовлении труб из сплава Zr-1,0Nb-1,5Sn-0,4Fe) и при этом получить более однородные механические свойства и структурное состояние труб.Along with this, the assertion [4] is refuted that the first rolling with low compression rates necessitates a large number of cold deformation operations and that the corrosion-mechanical properties of the material are deteriorated due to the formation of a less fine-grained and uniform structure with larger precipitates of particles the second phase, associated with the need for intermediate annealing with a higher temperature (T> 620 o C) for a long time. On the contrary, due to the use of the proposed method, it was possible to increase the size of the initial billet for rolling (for example, from ⌀ 33 to ⌀ 108 mm in the manufacture of pipes from the Zr-1,0Nb-1,5Sn-0,4Fe alloy) and, at the same time, to obtain more uniform mechanical properties and structural condition of the pipes.
Кроме того, снижение температуры отжига до T<620oC не приводит к росту зерна и росту (коагуляции) частиц второй фазы (фиг. 2).In addition, a decrease in the annealing temperature to T <620 o C does not lead to grain growth and growth (coagulation) of particles of the second phase (Fig. 2).
Применение предлагаемых деформационных схем, в которых 20>Q>1,0, привело к получению требуемой ориентации гидридов в трубах, например при изготовлении труб ⌀ 4,5 мм из циркониевого сплава Zr-1,0Nb (фиг.3), в которых до этого наблюдалась неблагоприятная ориентация гидридов (фиг.4). На фиг. 5 приведена микроструктура труб ⌀ 25,4 мм из титанового сплава ВТ 1-О, полученных с применением заявляемого способа. Структура однородна по длине и сечению труб, что подтверждается и стабильными значениями механических свойств, представленных в таблице. The use of the proposed deformation schemes, in which 20> Q> 1.0, led to the required orientation of hydrides in the pipes, for example, in the manufacture of pipes ⌀ 4.5 mm from zirconium alloy Zr-1,0Nb (Fig. 3), in which of this, an unfavorable orientation of the hydrides was observed (FIG. 4). In FIG. 5 shows the microstructure of pipes ⌀ 25.4 mm of titanium alloy VT 1-O obtained using the proposed method. The structure is uniform along the length and cross section of the pipes, which is confirmed by stable values of the mechanical properties presented in the table.
При анализе патентной и научно-технической информации способов получения изделий из циркониевых и титановых сплавов, обладающих совокупностью всех существенных признаков заявляемого технического решения, не выявлено. When analyzing patent and scientific and technical information, methods for producing products from zirconium and titanium alloys possessing a combination of all the essential features of the claimed technical solution were not revealed.
В настоящее время на ОАО "Чепецкий механический завод" проходят опытно-промышленные испытания по изготовлению изделий из циркониевых и титановых сплавов с использованием заявляемого способа. At present, Chepetsk Mechanical Plant OJSC is undergoing pilot tests for the manufacture of products from zirconium and titanium alloys using the inventive method.
Способ осуществляли следующим образом. The method was carried out as follows.
Пример 1. Получение труб ⌀ 12 мм из циркониевого сплава Zr-2,5Nb. Example 1. Obtaining pipes ⌀ 12 mm of zirconium alloy Zr-2,5Nb.
Заготовку для прокатки подвергали однократной холодной прокатке на валковом стане (ХПТ-55) с частной деформацией 66,1%. При этом величина деформации по внутреннему диаметру Ed=41,1%, а отношение Q=1,05. Прокатанную заготовку подвергали промежуточному отжигу и осуществляли прокатку на валковом стане (ХПТ- 32) в готовый размер. Прокатку вели с частной деформацией 75,7%. Деформация по внутреннему диаметру достигала Ed=49,3%, а отношение Q=1,1. Суммарная деформация при холодной прокатке труб достигала 92%. The blank for rolling was subjected to single cold rolling on a roll mill (KhPT-55) with a partial deformation of 66.1%. In this case, the strain in the inner diameter is Ed = 41.1%, and the ratio Q = 1.05. The rolled billet was subjected to intermediate annealing and rolling was carried out on a roll mill (KhPT-32) to the finished size. Rolling was carried out with a private deformation of 75.7%. The deformation along the inner diameter reached Ed = 49.3%, and the ratio Q = 1.1. The total deformation during cold rolling of pipes reached 92%.
Пример 2. Получение труб ⌀ 5,85 мм из циркониевого сплава Zr-1,0Nb. Example 2. Obtaining pipes ⌀ 5.85 mm from zirconium alloy Zr-1,0Nb.
Заготовку для прокатки подвергали холодной деформации за пять стадий с промежуточными термообработками до получения труб готового размера, три стадии прокатки вели на валковых станах, а две, окончательных, на станах роликового типа. При этом распределение частных деформаций по стадиям 47,6%, 51,6%, 77,4%, 53,7%, 62,9%, отношение деформаций по стенке к деформации по внутреннему диаметру соответственно 1,04; 1,07; 1,25; 3,87; 15,9, деформации по внутреннему диаметру 29,2%, 31,7%, 47,4%, 20,0%, 15,2%. Суммарная деформация составляла 95%. The billet for rolling was subjected to cold deformation in five stages with intermediate heat treatments to produce pipes of the finished size, three stages of rolling were carried out on roll mills, and two, final, on roller mills. In this case, the distribution of partial strains by stages 47.6%, 51.6%, 77.4%, 53.7%, 62.9%, the ratio of wall strains to strains along the inner diameter is 1.04, respectively; 1.07; 1.25; 3.87; 15.9, strains in the inner diameter of 29.2%, 31.7%, 47.4%, 20.0%, 15.2%. The total deformation was 95%.
Пример 3. Получение труб ⌀ 13 мм из циркониевого сплава Zr-1,0Nb-1,5Sn-0,4Fe. Example 3. Obtaining pipes ⌀ 13 mm from zirconium alloy Zr-1,0Nb-1,5Sn-0,4Fe.
Заготовку для прокатки подвергали холодной деформации за четыре стадии до получения труб готового размера, три прокатки вели на валковых станах, а одну, окончательную, на стане роликового типа. При этом распределение частных деформаций по стадиям 36,7%, 56,7%, 66,5%, 52%, отношение деформаций по стенке к деформации по внутреннему диаметру соответственно 1,21; 1,64; 2,3; 19,5, деформации по внутреннему диаметру 18,9%, 28,0%, 28,3%, 8,2%. Суммарная деформация составляла 95%. The billet for rolling was subjected to cold deformation four stages to obtain pipes of the finished size, three rolling were carried out on roll mills, and one, final, on a roller type mill. Moreover, the distribution of partial strains by stages 36.7%, 56.7%, 66.5%, 52%, the ratio of wall strains to strains along the inner diameter, respectively, 1.21; 1.64; 2.3; 19.5, strains in the inner diameter of 18.9%, 28.0%, 28.3%, 8.2%. The total deformation was 95%.
Пример 4. Получение труб ⌀ 9 мм из циркониевого сплава Zr-1,0Nb-1,5Sn-0,4Fe. Example 4. Obtaining pipes ⌀ 9 mm from zirconium alloy Zr-1,0Nb-1,5Sn-0,4Fe.
Заготовку для прокатки подвергали холодной деформации за четыре стадии до получения труб готового размера, три прокатки вели на валковых станах, а одну, окончательную, на стане роликового типа и на тех же типах станов. При этом распределение частных деформаций по стадиям 54,5%, 63,8%, 71,0%, 50%, отношение деформаций по стенке к деформации по внутреннему диаметру соответственно 1,25; 1,33; 1,64; 19,0, деформации по внутреннему диаметру 30,0%, 31,40%, 34,1%, 8,2%. Суммарная деформация составляла 98%. The billet for rolling was subjected to cold deformation four stages before the production of pipes of the finished size, three rolling were carried out on roll mills, and one, final, on the rolling mill and on the same types of mills. In this case, the distribution of partial strains by stages 54.5%, 63.8%, 71.0%, 50%, the ratio of wall strains to strains along the inner diameter, respectively, 1.25; 1.33; 1.64; 19.0, strains in the inner diameter of 30.0%, 31.40%, 34.1%, 8.2%. The total deformation was 98%.
Пример 5. Получение прутков ⌀ 13 мм из циркониевого сплава Zr-1,0Nb. Example 5. Obtaining rods ⌀ 13 mm from zirconium alloy Zr-1,0Nb.
Холодную прокатку заготовки проводили за две стадии, первую вели на валковых станах (ХПТ-32), а одну, окончательную, на стане роликового типа ( ХПТР-15-30 ). При этом распределение частных деформаций по стадиям 54,5%, 63,8%. Суммарная деформация составляла 98%. Cold rolling of the billet was carried out in two stages, the first was carried out on roll mills (KhPT-32), and one, the final, on the roller type mill (KhPTR-15-30). At the same time, the distribution of partial strains by stages is 54.5%, 63.8%. The total deformation was 98%.
Пример 6. Получение труб ⌀ 9,13 мм из циркониевого сплава Zr-1,0Nb. Example 6. Obtaining pipes ⌀ 9.13 mm of zirconium alloy Zr-1,0Nb.
Заготовку для прокатки подвергали холодной деформации за семь стадий до получения труб готового размера, пять прокаток вели на валковых станах, а две, окончательные, на станах роликового типа. При этом распределение частных деформаций по стадиям 39,2%, 47,4%, 58,5 %, 71,8%, 72,9%, 32,6%, 50,9%, отношение деформаций по стенке к деформации по внутреннему диаметру соответственно 1,25; 1,64; 1,07; 1,15; 1,22; 4,5; 17,1, деформации по внутреннему диаметру 20,8%, 21,1%, 35,3%, 46,0%, 44,3%, 9,3%, 8,7%. Суммарная деформация составляла 99%. The billet for rolling was subjected to cold deformation for seven stages to obtain pipes of the finished size, five rolling were carried out on roller mills, and two, final, on roller mills. In this case, the distribution of partial deformations by stages 39.2%, 47.4%, 58.5%, 71.8%, 72.9%, 32.6%, 50.9%, the ratio of wall deformations to internal deformation diameter respectively 1.25; 1.64; 1.07; 1.15; 1.22; 4,5; 17.1, strains in the inner diameter of 20.8%, 21.1%, 35.3%, 46.0%, 44.3%, 9.3%, 8.7%. The total deformation was 99%.
Пример 7. Получение труб ⌀ 25,4 мм из титанового сплава ВТ1-0. Example 7. Obtaining pipes ⌀ 25.4 mm from titanium alloy VT1-0.
Заготовку для прокатки подвергали холодной деформации за две стадии до получения труб готового размера, обе прокатки вели на валковых станах. При этом распределение частных деформаций по стадиям 38,9%, 52,0%, отношение деформаций по стенке к деформации по внутреннему диаметру соответственно 1,28; 1,74, деформации по внутреннему диаметру 19,5%, 23,0%. Суммарная деформация составляла 70%. The billet for rolling was subjected to cold deformation in two stages to obtain pipes of a finished size, both rolling on roll mills. In this case, the distribution of partial strains by stages is 38.9%, 52.0%, the ratio of strains along the wall to strains along the inner diameter is 1.28, respectively; 1.74, the deformation of the inner diameter of 19.5%, 23.0%. The total deformation was 70%.
Пример 8. Получение труб ⌀ 50,0 мм из титанового сплава Gr2 по АSТМ В 338. Example 8. Obtaining pipes ⌀ 50.0 mm from titanium alloy Gr2 according to ASTM B 338.
Заготовку для прокатки подвергали холодной деформации за две стадии до получения труб готового размера, обе прокатки вели на валковых станах. При этом распределение частных деформаций по стадиям 54,0%, 61,0%, отношение деформаций по стенке к деформации по внутреннему диаметру соответственно 1,24; 1,57, деформации по внутреннему диаметру 27,0%, 27,0%. Суммарная деформация составляла 82%. The billet for rolling was subjected to cold deformation in two stages to obtain pipes of a finished size, both rolling on roll mills. In this case, the distribution of partial strains by stages is 54.0%, 61.0%, the ratio of strains on the wall to strains along the inner diameter is 1.24, respectively; 1.57, deformation of the inner diameter of 27.0%, 27.0%. The total deformation was 82%.
Все приведенные примеры апробированы в промышленных условиях при изготовлении труб и прутков из циркониевых и титановых сплавов. All examples cited are tested under industrial conditions in the manufacture of pipes and rods from zirconium and titanium alloys.
Источники информации
1. А.С.СССР N 817089, МКИ C 22 F 1/18, С 21 В 1/40, публ. 31.03.81. Б.И. N 12.Sources of information
1. A.S.SSSR N 817089, MKI C 22 F 1/18, C 21 V 1/40, publ. 03/31/81. B.I. N 12.
2. А.С. Займовский, А.В. Никулина, Н.Г. Решетников. Циркониевые сплавы в ядерной энергетике. М.: Энергоатомиздат, 1994. 2. A.S. Zaimovsky, A.V. Nikulina, N.G. Reshetnikov. Zirconium alloys in nuclear power. M .: Energoatomizdat, 1994.
3. Полуфабрикаты из титановых сплавов. М.: Металлургия, 1979. 3. Semi-finished products from titanium alloys. M .: Metallurgy, 1979.
4. Патент N 2032760 на изобретение: "Способ получения изделий из циркониевых сплавов". МКИ C 22 F 1/18, публ. 10.04.95. Б.И. N 10. 4. Patent N 2032760 for the invention: "A method of obtaining products from zirconium alloys." MKI C 22 F 1/18, publ. 04/10/95. B.I. N 10.
5. Glen Stapleton. "COLD PILGER TECHNOLOGY". 1683 W.216th Street Sheridan, USA, 1996. 5. Glen Stapleton. "COLD PILGER TECHNOLOGY". 1683 W.216th Street Sheridan, USA, 1996.
6. В.Л. Колмогоров. Напряжения. Деформации. Разрушение. М.: Металлургия, 1970. 6. V.L. Kolmogorov. Stresses. Deformations. Destruction. M .: Metallurgy, 1970.
7. Патент N 2025155 на изобретение: "Способ производства проката из цветного металла". МКИ B 21 B 19/02, 23/00, 3/00, публ. 30.12.94. Б.И. N 24. 7. Patent N 2025155 for the invention: "Method for the production of rolled metal from non-ferrous metal." MKI B 21 B 19/02, 23/00, 3/00, publ. 12/30/94. B.I. N 24.
8. Г. Ф. Филимонов, О.А. Никишов. Прокатка циркониевых труб. М.: Металлургия, 1988. 8. G. F. Filimonov, O.A. Nikishov. Rolling zirconium tubes. M .: Metallurgy, 1988.
Claims (3)
Q = Es/Ed, Es = (Sзаг - Sтруб)/Sзаг;
Ed = (dзаг - dтруб)/dзаг;
Sзаг - толщина стенки заготовки;
Sтруб - толщина стенки трубы;
dзаг - внутренний диаметр заготовки; dтруб - внутренний диаметр трубы.2. The method according to claim 1, characterized in that in the manufacture of pipes, the ratio of wall to wall strain to inner diameter is determined by the value 20.0>Q> 1.0, and the degree of deformation along the inner diameter at all stages of cold working of the pipes does not exceed 50% where
Q = E s / E d , E s = (S zag - S pipes ) / S zag ;
E d = (d zag - d pipes ) / d zag ;
S zag is the wall thickness of the workpiece;
S pipes - pipe wall thickness;
d zag is the inner diameter of the workpiece; d pipes - the inner diameter of the pipe.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97116062A RU2125916C1 (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Method for making articles of zirconium and titanium alloys |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU97116062A RU2125916C1 (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Method for making articles of zirconium and titanium alloys |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2125916C1 true RU2125916C1 (en) | 1999-02-10 |
| RU97116062A RU97116062A (en) | 1999-04-27 |
Family
ID=20197504
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU97116062A RU2125916C1 (en) | 1997-09-24 | 1997-09-24 | Method for making articles of zirconium and titanium alloys |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2125916C1 (en) |
-
1997
- 1997-09-24 RU RU97116062A patent/RU2125916C1/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (3)
| Title |
|---|
| 2. Займовский А.С. и др. Циркониевые сплавы в ядерной энергетике. - М.: Энергоатомиздат, 1994. 3. Полуфабрикаты из титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1979. 4. * |
| 5. Glen Stapleton "COLD PILGER TECHNOLOGY" 1683 W.216 th Street Sheridan, USA, 1996. 6. Колмогоров В.Л. Напряжения. Деформации. Разрушение. - М.: Металлургия, 1970. 7. * |
| 8. Филимонов Г.Ф. и др. Прокатка циркониевых труб. - М.: Металлургия, 1988. 9. * |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2339731C2 (en) | Treatment of alloys titanium-aluminum-vanadium and product made by means of it | |
| FI77057C (en) | FOERFARANDE FOER FRAMSTAELLNING AV ROER, STAENGER OCH BAND. | |
| CN112338119B (en) | Method for forging near-alpha type high-temperature titanium alloy large-size bar | |
| US6159315A (en) | Stress relieving of an age hardenable aluminum alloy product | |
| RU2123065C1 (en) | Process of manufacture of tubular articles from zirconium alloys ( versions ) | |
| RU2125916C1 (en) | Method for making articles of zirconium and titanium alloys | |
| EP0848073B1 (en) | Stress relieving of an age hardenable aluminium alloy product | |
| RU2681040C1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURE OF (α+β)-TITANIUM ALLOY WIRE FOR ADDITIVE TECHNOLOGY WITH INDUCTION HEATING | |
| RU2655482C1 (en) | METHOD OF WIRE PRODUCTION FROM (α+β)-TITANIUM ALLOY FOR ADDITIVE TECHNOLOGY WITH INDUCTION HEATING AND CONTROL OF THE PROCESS BY THE ACOUSTIC EMISSION METHOD | |
| CN110802125B (en) | Preparation method of magnesium alloy bar | |
| RU2751068C2 (en) | METHOD OF MAKING WIRE FROM (α+β)-TITANIUM ALLOY FOR ADDITIVE TECHNOLOGY | |
| RU2110600C1 (en) | Method for producing articles from zirconium alloys | |
| JPH10286602A (en) | Seamless tube made of titanium and manufacture thereof | |
| RU2635650C1 (en) | Method of thermomechanical processing of high-alloyed pseudo- (titanium alloys alloyed by rare and rare-earth metals | |
| JPH06292906A (en) | Manufacture of bar and wire rod of titanium and titanium alloy | |
| RU2750872C1 (en) | MANUFACTURE OF WIRE FROM (α+β)-TITANIUM ALLOYS WITH LENGTH OF AT LEAST 8500 M FOR ADDITIVE TECHNOLOGIES | |
| RU2751070C2 (en) | METHOD OF MAKING WIRE FROM (α+β)-TITANIUM ALLOY FOR ADDITIVE TECHNOLOGY | |
| RU2682071C1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURE OF (α+β)-TITANIUM ALLOY WIRE FOR ADDITIVE TECHNOLOGY | |
| KR20050024735A (en) | A method for increasing the ductility of magnesium alloy through texture control | |
| CN117564199A (en) | Forging method for improving uniformity of mechanical properties of end part of titanium alloy bar | |
| JPH02112804A (en) | Production of seamless pipe consisting of alpha+beta type titanium alloy | |
| CN116921491A (en) | Preparation method of high-strength titanium alloy pipe | |
| CN116765678A (en) | Short-process processing method of high-performance titanium alloy welding wire | |
| CN117415262A (en) | Preparation method and product of TC18 titanium alloy die forging with high ultrasonic flaw detection grade | |
| AU2004239246B2 (en) | Processing of titanium-aluminum-vanadium alloys and products made thereby |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MZ4A | Patent is void |
Effective date: 20130315 |