RU2175994C2 - Method of making bars and strips from commercial titanium - Google Patents
Method of making bars and strips from commercial titanium Download PDFInfo
- Publication number
- RU2175994C2 RU2175994C2 RU2000101204A RU2000101204A RU2175994C2 RU 2175994 C2 RU2175994 C2 RU 2175994C2 RU 2000101204 A RU2000101204 A RU 2000101204A RU 2000101204 A RU2000101204 A RU 2000101204A RU 2175994 C2 RU2175994 C2 RU 2175994C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deformation
- degree
- temperature
- annealing
- strips
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к способам обработки титановых сплавов, и может быть использовано при получении прутков и полос из технического титана горячей прокаткой с рекристаллизованной α-структурой из заготовки, имеющей β-структуру. The invention relates to the field of metallurgy, in particular to methods for processing titanium alloys, and can be used to obtain bars and strips of technical titanium by hot rolling with recrystallized α-structure from a workpiece having a β-structure.
Известен способ получения прутков и полос из технического титана из заготовки, имеющей β-структуру, содержащий горячую деформацию при температуре α-области со степенью деформации 30- 40% и последующий отжиг при температуре 600-800oC (Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов. - М.: Металлургия,1980, С.275) - прототип.A known method of producing rods and strips of industrial titanium from a billet having a β-structure containing hot deformation at an α-region temperature with a degree of deformation of 30-40% and subsequent annealing at a temperature of 600-800 o C (Titanium alloys. Metallography of titanium alloys. - M .: Metallurgy, 1980, S. 275) - prototype.
Недостатком данного способа является то, что в случаях, когда заказчиком задан размер микрозерна в готовом прутке или полосе, очень трудно подобрать необходимую степень деформации для его получения. На практике обычно поступают следующим образом: задают завышенную степень деформации, чтобы получить в готовом изделии микрозерно заведомо меньших размеров, чем этого требует заказчик, хотя известно, что деформирование заготовки из технического титана при температурах α-области по энергозатратам намного выше, чем при температурах β-области из-за более высокого сопротивления деформации материала при температурах α-области. Для получения микроструктуры с размером зерна менее 100 мкм степень деформации 30 - 40% при температурах α-области явно недостаточна. The disadvantage of this method is that in cases where the customer has specified the size of the micrograin in the finished bar or strip, it is very difficult to choose the required degree of deformation to obtain it. In practice, they usually do the following: they set an overestimated degree of deformation in order to obtain micrograins known to be smaller in size than the customer requires, although it is known that the deformation of a workpiece made of technical titanium at temperatures of the α region is much higher in energy consumption than at temperatures β -regions due to the higher resistance to deformation of the material at temperatures of the α-region. To obtain a microstructure with a grain size of less than 100 μm, the degree of deformation of 30–40% at α-region temperatures is clearly insufficient.
Заявленный способ совпадает с данным способом по следующим существенным признакам: нагрев заготовки, предварительно деформированной в β-области, деформация заготовки в α-области, отжиг, температурный интервал отжига 600-680oC.The claimed method coincides with this method according to the following essential features: heating the preform, pre-deformed in the β-region, deformation of the preform in the α-region, annealing, annealing temperature range of 600-680 o C.
Задачей, на решение которой направлено заявленное изобретение, является получение готового изделия (прутков и полос) из технического титана с регламентированным размером зерна с минимальными энергозатратами. The problem to which the claimed invention is directed is to obtain a finished product (rods and strips) from technical titanium with a regulated grain size with minimal energy consumption.
Технический результат, достигаемый при осуществлении изобретения, заключается в конкретизации необходимой и достаточной степени деформации в α-области в зависимости от требуемого размера микрозерна в готовом изделии. The technical result achieved by the implementation of the invention is to specify the necessary and sufficient degree of deformation in the α-region, depending on the required size of the micrograin in the finished product.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе получения прутков и полос из технического титана с регламентированной α-структурой, содержащем нагрев предварительно деформированной в β-области заготовки, деформацию в α-области и отжиг при температуре 600-680oС, нагрев заготовки проводят до температуры на 40-180oC ниже температуры полиморфного превращения со скоростью 8-10oC/мин, деформацию осуществляют за несколько стадий со степенью на стадии 20-30% и с суммарной степенью, регламентируемой требуемым размером зерна в готовом изделии и определяемой из соотношения: ε = 323,12 d-0,405% (1), где d - требуемый размер зерна в готовом изделии, мкм, а после отжига проводят и последующую холодную деформацию со степенью 1-1,5%.The specified technical result is achieved by the fact that in the method of producing rods and strips of technical titanium with a regulated α-structure, containing pre-deformed in the β-region of the workpiece, deformation in the α-region and annealing at a temperature of 600-680 o C, the workpiece is heated to a temperature of 40-180 o C to lower than the polymorphic transformation temperature at 8-10 o C / min, the deformation carried out in several steps with a degree at the stage of 20-30% and a total degree regulated desired grain size in the finished ed Lee and determined from the relationship: ε = 323,12 d -0,405% (1) where d - desired grain size in the final product, m and after annealing is carried out and the subsequent cold deformation with a degree of 1-1.5%.
Способ реализуется следующим образом. По размеру зерна, оговоренного в заказе, посредством формулы (1) или графика, показанного на фиг. 1, определяют необходимую и достаточную суммарную степень деформации. На основании рассчитанной степени деформации и заданного значения диаметра прутка или площади поперечного сечения полосы определяют площадь поперечного сечения исходной заготовки (S0), деформированной в β-области, по формуле:
где: S1 - площадь поперечного сечения готового изделия, мм2,
ε - рассчитанная степень деформации, деленная на 100.The method is implemented as follows. According to the grain size specified in the order, by means of formula (1) or the graph shown in FIG. 1, determine the necessary and sufficient total degree of deformation. Based on the calculated degree of deformation and a given value of the diameter of the rod or the cross-sectional area of the strip, the cross-sectional area of the initial billet (S 0 ) deformed in the β-region is determined by the formula:
where: S 1 - the cross-sectional area of the finished product, mm 2 ,
ε is the calculated degree of deformation divided by 100.
Заготовку с рассчитанными размерами поперечного сечения нагревают до температуры Тпп - (40 - 180)oC. Нагрев в указанном интервале температур обеспечивает оптимальную пластичность технического титана в условиях рациональной производительности процесса деформирования и предотвращает возможность перегрева до температур, близких к Тпп, из-за допустимой погрешности измерения. Нагрев производят со скоростью 8 - 10oC/мин, что из-за низкой теплопроводности технического титана обеспечивает равномерное распределение температурных полей по всему объему нагреваемой заготовки.The workpiece with the calculated cross-sectional dimensions is heated to a temperature of T PP - (40 - 180) o C. Heating in the indicated temperature range provides optimal ductility of technical titanium under conditions of rational performance of the deformation process and prevents the possibility of overheating to temperatures close to T PP , due to for permissible measurement error. Heating is carried out at a rate of 8 - 10 o C / min, which due to the low thermal conductivity of industrial titanium provides a uniform distribution of temperature fields throughout the volume of the heated workpiece.
В условиях сортовой прокатки деформирование осуществляют за несколько стадий, так называемых проходов, со степенью деформации 20 - 30% за проход. Заданные значения степени деформации обеспечивают достаточно высокую производительность процесса без деформационного разогрева и неуправляемого роста α-зерна. Деформированную заготовку подвергают отжигу, при котором происходит ее естественное коробление (искривление), для устранения которого производят последующую правку в холодную со степенью деформации 1-1,5%. Указанный интервал степеней деформации обеспечивает эффективное устранение возникших искривлений без остаточных напряжений в готовом изделии. Under the conditions of long rolling, deformation is carried out in several stages, the so-called passes, with a degree of deformation of 20 - 30% per pass. The set values of the degree of deformation provide a sufficiently high productivity of the process without deformation heating and uncontrolled growth of α-grain. The deformed billet is subjected to annealing, during which its natural warpage (curvature) occurs, to eliminate which subsequent dressing is performed in the cold one with a degree of deformation of 1-1.5%. The specified range of degrees of deformation provides an effective elimination of arising distortions without residual stresses in the finished product.
Изобретение поясняется графическими материалами, где на фиг. 1 показан график зависимости степени деформации от требуемого размера зерна, определенной по формуле (1), на фиг. 2 представлена микроструктура прутка ⌀ 10 мм сплава Вт1-0, полученного по примеру 1, на фиг. 3 - микроструктура прутка ⌀ 85 мм сплава Вт1-0, полученного по примеру 2. The invention is illustrated by graphic materials, where in FIG. 1 shows a graph of the degree of deformation versus the required grain size, determined by the formula (1), in FIG. 2 shows the microstructure of a bar ⌀ 10 mm of the alloy W1-0 obtained according to example 1, in FIG. 3 - microstructure of the rod ⌀ 85 mm alloy W1-0 obtained in example 2.
Изобретение опробовано при прокатке прутков сплава Вт1-0 на стане продольной прокатки 450 и станах радиально-сдвиговой прокатки ГСП 10. The invention was tested during the rolling of bars of the W1-0 alloy at a longitudinal rolling mill 450 and radial-shear rolling mills GSP 10.
Пример 1. Example 1
По заказу требовалось получить прутки ⌀ 10 мм сплава Вт1-0 (Тпп = 910oC) с микроструктурой, определяемой размером зерна не более 40 мкм. По формуле (1) или по графику (фиг. 1) определили необходимую степень деформации:
ε = 323,12 • 40-0,405 = 72,5(%)
Рассчитали диаметр исходной заготовки:
d = 19,06 мм
Выбрали исходную заготовку диаметром 19,5 мм, прокатанную на стане 450 из заготовки диаметром 130 мм при температуре 1000oC ( β-область). Нагрели в электрической печи сопротивления со скоростью 10oC/мин до температуры 750oC (Тпп - 160oC). Прокатали на стане РСП 10 до 10 мм за 4 прохода с разовыми обжатиями со степенью деформации 24 - 29% по маршруту
⌀ 19,5 - ⌀ 17,0 - ⌀ 14,5 - ⌀ 12,2 - ⌀ 10,1 мм.By order, it was required to obtain bars ⌀ 10 mm of W1-0 alloy (T pp = 910 o C) with a microstructure determined by a grain size of not more than 40 microns. According to the formula (1) or according to the schedule (Fig. 1), the necessary degree of deformation was determined:
ε = 323.12 • 40 -0.405 = 72.5 (%)
Calculated the diameter of the initial billet:
d = 19.06 mm
We chose the initial billet with a diameter of 19.5 mm, rolled on a mill 450 from a billet with a diameter of 130 mm at a temperature of 1000 o C (β-region). Heated in an electric resistance furnace at a speed of 10 o C / min to a temperature of 750 o C (T PP - 160 o C). Laminated at the
⌀ 19.5 - ⌀ 17.0 - ⌀ 14.5 - ⌀ 12.2 - ⌀ 10.1 mm.
Затем прутки подвергли отжигу при температуре 600oC и подвергли холодной правке со степенью деформации 1%. Микроструктура (х 100) прутка представлена на фиг. 2. Требования заказчика удовлетворены.Then the rods were annealed at a temperature of 600 o C and subjected to cold straightening with a degree of deformation of 1%. The microstructure (x 100) of the bar is shown in FIG. 2. Customer requirements are satisfied.
Пример 2. Example 2
По заказу требовалось получить прутки ⌀ 85 мм сплава Вт1-0 (Тпп = 910oC) с микроструктурой, определяемой размером зерна не более 80 мкм. Согласно формуле (1) или графику (Фиг. 1) определили необходимую степень деформации
ε = 323,12 • 80-0,405 = 54,8 (%)
Рассчитали диаметр исходной заготовки
d = 126 мм
Исходную заготовку диаметром 126 мм, откованную при температуре 1050oC ( β - область), нагрели в электрической печи сопротивления до температуры 870oC (Тпп - 40oC) со скоростью 9oC/мин и прокатали на стане 450 за 3 прохода с разовыми обжатиями со степенью деформации 23% на диаметр 85,5 мм. Затем прутки подвергли отжигу при 650oC и холодной правке со степенью деформации 1,16%. Микроструктура (х 100) прутка представлена на фиг. 3. Требования заказчика удовлетворены.By order, it was required to obtain bars ⌀ 85 mm of W1-0 alloy (T pp = 910 o C) with a microstructure determined by a grain size of not more than 80 microns. According to the formula (1) or the graph (Fig. 1), the necessary degree of deformation was determined
ε = 323.12 • 80 -0.405 = 54.8 (%)
Calculated the diameter of the original workpiece
d = 126 mm
An initial billet with a diameter of 126 mm, forged at a temperature of 1050 o C (β - region), was heated in an electric resistance furnace to a temperature of 870 o C (T pp - 40 o C) at a speed of 9 o C / min and rolled on a 450 mill for 3 a passage with single crimps with a degree of deformation of 23% by a diameter of 85.5 mm. Then the rods were annealed at 650 o C and cold straightened with a degree of deformation of 1.16%. The microstructure (x 100) of the bar is shown in FIG. 3. Customer requirements are satisfied.
Claims (1)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101204A RU2175994C2 (en) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | Method of making bars and strips from commercial titanium |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000101204A RU2175994C2 (en) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | Method of making bars and strips from commercial titanium |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2175994C2 true RU2175994C2 (en) | 2001-11-20 |
RU2000101204A RU2000101204A (en) | 2001-12-10 |
Family
ID=20229499
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000101204A RU2175994C2 (en) | 2000-01-12 | 2000-01-12 | Method of making bars and strips from commercial titanium |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2175994C2 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017111643A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Акционерное Общество "Чепецкий Механический Завод" (Ао Чмз) | Method for preparing rods from titanium-based alloys |
RU2807232C1 (en) * | 2022-09-21 | 2023-11-13 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Method for manufacturing road blanks from alloys based on titanium intermetallide with ortho-phase |
-
2000
- 2000-01-12 RU RU2000101204A patent/RU2175994C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
АНОШКИН Н.Ф. и др. Титановые сплавы. Металлография титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1980, с. 275. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2017111643A1 (en) * | 2015-12-22 | 2017-06-29 | Акционерное Общество "Чепецкий Механический Завод" (Ао Чмз) | Method for preparing rods from titanium-based alloys |
CN108472703A (en) * | 2015-12-22 | 2018-08-31 | 切佩茨基机械厂股份公司 | The method for manufacturing bar using titanium alloy |
US10815558B2 (en) | 2015-12-22 | 2020-10-27 | Stock Company “Chepetsky Mechanical Plant” (SC CMP) | Method for preparing rods from titanium-based alloys |
RU2807232C1 (en) * | 2022-09-21 | 2023-11-13 | Акционерное общество "Объединенная двигателестроительная корпорация" (АО "ОДК") | Method for manufacturing road blanks from alloys based on titanium intermetallide with ortho-phase |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US10287655B2 (en) | Nickel-base alloy and articles | |
CN106414788B (en) | The manufacturing method of Fe-Ni base superalloy | |
JP6864955B2 (en) | How to make bars from titanium alloys | |
JPH01272750A (en) | Production of expanded material of alpha plus beta ti alloy | |
Verhoeven et al. | Damascus steel, part III: the Wadsworth-Sherby mechanism | |
US4295901A (en) | Method of imparting a fine grain structure to aluminum alloys having precipitating constituents | |
RU2175994C2 (en) | Method of making bars and strips from commercial titanium | |
EP0909339B1 (en) | Method for processing billets from multiphase alloys | |
EP0215908A1 (en) | Controlling distortion in processed copper beryllium alloys | |
RU2229952C1 (en) | Method for forming blanks of titanium alloys | |
RU2178014C1 (en) | METHOD OF ROLLING BARS FROM PSEUDO β- TITANIUM ALLOYS | |
RU2255136C1 (en) | Method of plastic working of the high-temperature resistant alloys bars used for production of gas-turbine engine compressor blades | |
RU2192328C2 (en) | Method for making expanded ring blanks of high-alloy nickel alloys | |
JPS63130755A (en) | Working heat treatment of alpha+beta type titanium alloy | |
RU2224047C1 (en) | Method for manufacture of semi-finished sheet products from titanium alloys | |
RU2808615C1 (en) | METHOD FOR MANUFACTURING RODS WITH DIAMETER OF 8-60 mm FROM LOW-ALLOYED HEAT-RESISTANT COPPER-BASED ALLOYS | |
JPS5925963A (en) | Manufacture of hot rolled ti alloy plate | |
RU2382114C1 (en) | Manufacturing method of flat profile from zirconium alloys | |
CN110983218B (en) | Preparation method of small-size pure niobium bar with uniform structure | |
US2384351A (en) | Method of forming extended lengths of metal wire | |
JPH0266142A (en) | Manufacture of plate stock, bar stock, and wire rod of alpha plus beta titanium alloy | |
RU2088365C1 (en) | Method of making ring blanks of ageing nickel alloys | |
CN117966058A (en) | Preparation method of GH4105 alloy small-size bar | |
CN118028720A (en) | Preparation method of GH4141 alloy small-sized bar | |
SU719758A1 (en) | Method of thermomechanical treatment of blanks of refractory hardly deformable nickel-based alloys |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20160113 |