RU2184011C2 - Способ получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением - Google Patents
Способ получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением Download PDFInfo
- Publication number
- RU2184011C2 RU2184011C2 RU2000109481A RU2000109481A RU2184011C2 RU 2184011 C2 RU2184011 C2 RU 2184011C2 RU 2000109481 A RU2000109481 A RU 2000109481A RU 2000109481 A RU2000109481 A RU 2000109481A RU 2184011 C2 RU2184011 C2 RU 2184011C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- blank
- hours
- powder
- room temperature
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области порошковой металлургии, в частности к получению полуфабрикатов из титановых сплавов, легированных элементами, образующими интерметаллические соединения с титаном, например, кремнием, углеродом, бором, редкоземельными элементами. Способ включает изготовление порошка из расплава охлаждением, получение заготовки методом горячего изостатического прессования, горячую деформацию, термообработку, при этом перед горячим изостатическим прессованием проводят дегазацию порошка, включающую выдержку порошка в вакууме при остаточном давлении не выше 1 Па в течение 1-2 ч при комнатной температуре, последующий нагрев до температуры 150-180o С и выдержку в течение 0,5-2,5 ч при давлении не выше 1 Па, а горячую деформацию заготовки проводят при температуре ниже температуры полиморфного превращения на 10-70oС со скоростью деформирования 0,01-0,8 м/с в один и более переходов с суммарным уковом 3-30. Термообработку проводят в 3 ступени: на 1-й ступени температуру поднимают от комнатной до 870-920oС и выдерживают 2-5 ч; на 2-й ступени температуру понижают до 790-830oС и выдерживают 2-5 ч, затем охлаждают до комнатной; на 3-й ступени температуру поднимают от комнатной до 570-650oС и выдерживают 6-10 ч, затем охлаждают до комнатной. Изобретение позволяет повысить уровень механических свойств и характеристик работоспособности, а также снизить содержание кислорода в полуфабрикатах. 1 з.п. ф-лы, 1 табл.
Description
Изобретение относится к области металлургии, в частности к получению полуфабрикатов из титановых сплавов, легированных элементами, образующими интерметаллические соединения с титаном, например, кремнием, углеродом, бором, редкоземельными элементами.
Известен способ получения полуфабрикатов, заключающийся в изготовлении слитка методом электродуговой или гарнисажной плавки с последующей горячей деформацией и термической обработкой конечного полуфабриката [1, 2].
Недостатком этого способа является нестабильность уровня механических свойств.
Наиболее близким по технической сущности является способ, который заключается в изготовлении порошка распылением расплава, горячем изостатическом прессовании полученного порошка в газостате по ступенчатому режиму с последующей горячей деформацией и термической обработкой полуфабрикатов [3].
Недостатками этого способа являются недостаточно высокий уровень механических свойств и характеристик работоспособности, а также повышенное содержание кислорода в полуфабрикатах.
Технической задачей изобретения является повышение уровня механических свойств, характеристик работоспособности, а также снижение содержания кислорода в полуфабрикатах.
Поставленная техническая задача достигается тем, что предложен способ получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением, включающий изготовление порошка из расплава охлаждением, получение заготовки методом горячего изостатического прессования, горячую деформацию, термообработку, в котором перед горячим изостатическим прессованием проводят дегазацию порошка, включающую выдержку порошка в вакууме при остаточном давлении не выше 1 Па в течение 1-2 ч при комнатной температуре, последующий нагрев до температуры 150-180oС и выдержку в течение 0,5-2,5 ч при давлении не выше 1 Па, а горячую деформацию заготовки проводят при температуре ниже температуры полиморфного превращения на 10-70oС со скоростью деформирования 0,01-0,8 м/с в один и более переходов с суммарным уковом 3-30.
Термообработку проводят в 3 ступени:
на 1-й ступени температуру поднимают от комнатной до 870-920oС и выдерживают 2-5 ч;
на 2-й ступени температуру понижают до 790-830oС и выдерживают 2-5 ч, затем охлаждают до комнатной;
на 3-й ступени температуру поднимают от комнатной до 570-650oС и выдерживают 6-10 ч, затем охлаждают до комнатной.
на 1-й ступени температуру поднимают от комнатной до 870-920oС и выдерживают 2-5 ч;
на 2-й ступени температуру понижают до 790-830oС и выдерживают 2-5 ч, затем охлаждают до комнатной;
на 3-й ступени температуру поднимают от комнатной до 570-650oС и выдерживают 6-10 ч, затем охлаждают до комнатной.
Процесс позволяет ограничить содержание кислорода в полуфабрикатах на уровне ≤0,12 мас.%, а также регламентировать кинетику выделения и роста частиц интерметаллидов, т. е. не происходит огрубления выделений упрочняющих фаз.
Предлагаемый способ включает следующие операции:
- получение порошка охлаждением из расплава со скоростью охлаждения 103-5х104 oС/с;
- дегазация порошка;
- компактирование методом горячего изостатического прессования (ГИП) в газостате;
- горячая деформация;
- термическая обработка.
- получение порошка охлаждением из расплава со скоростью охлаждения 103-5х104 oС/с;
- дегазация порошка;
- компактирование методом горячего изостатического прессования (ГИП) в газостате;
- горячая деформация;
- термическая обработка.
Примеры осуществления.
Образцы из сплава ВТ22, дополнительно легированного углеродом, бором, кремнием и неодимом, т.е. сплава с интерметаллидным упрочнением (температура полиморфного превращения сплава, Тпп=930oС) в виде прутков, например ⌀25 мм, исследовались на уровень механических свойств, характеристик работоспособности и содержания кислорода в получаемых полуфабрикатах.
Пример 1.
Дегазация порошка: выдержка при комнатной температуре в течение 1ч при давлении 0,5 Па, нагрев до 150oС, выдержка 0,5 ч при давлении 0,5 Па.
Нагрев под деформацию при температуре 920oС (Тпп-10oС), деформирование со скоростью 0,01 м/с с суммарным уковом 3.
Термическая обработка: нагрев до температуры 920oС, выдержка 2 ч, охлаждение до температуры 830oС, выдержка 2 ч, охлаждение до комнатной. Нагрев до температуры 650oС, выдержка 6 ч, охлаждение до комнатной.
Пример 2.
Дегазация порошка: выдержка при комнатной температуре в течение 1,5 ч при давлении 0,8 Па, нагрев до 160oС, выдержка 1,5 ч при давлении 0,8 Па.
Нагрев под деформацию при температуре 890oС (Тпп-40oС), деформирование со скоростью 0,4 м/с с суммарным уковом 16.
Термическая обработка: нагрев до температуры 890oС, выдержка 3 ч, охлаждение до температуры 810oС, выдержка 3 ч, охлаждение до комнатной. Нагрев до температуры 600oС, выдержка 8 ч, охлаждение до комнатной.
Пример 3.
Дегазация порошка: выдержка при комнатной температуре в течение 2 ч при давлении 1 Па, нагрев до 180oС, выдержка 2,5 ч при давлении 1 Па.
Нагрев под деформацию при температуре 860oC (Тпп-70oС), деформирование со скоростью 0,8 м/с с суммарным уковом 30.
Термическая обработка: нагрев до температуры 870oС, выдержка 5 ч, охлаждение до температуры 790oС, выдержка 5 ч, охлаждение до комнатной. Нагрев до температуры 570oС, выдержка 10 ч, охлаждение до комнатной.
Пример 4.
Прототип.
Подтверждение уровня механических свойств, характеристик работоспособности и содержания кислорода в получаемых полуфабрикатах приведено в таблице.
Результаты, приведенные в таблице, свидетельствуют, что предложенный способ получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением обеспечивает повышение
- пластичности при комнатной температуре на 25-36%;
- циклической прочности (МЦУ) на 7-22%;
- модуля нормальной упругости при повышенной температуре (450oС) на 4,5-20%;
- кратковременной прочности при 450oС на 4,5-7%.
- пластичности при комнатной температуре на 25-36%;
- циклической прочности (МЦУ) на 7-22%;
- модуля нормальной упругости при повышенной температуре (450oС) на 4,5-20%;
- кратковременной прочности при 450oС на 4,5-7%.
Применение предложенного способа получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением позволит повысить эксплуатационную надежность и ресурс изделий на 10-15%, а также снизить их вес на 15-25%.
Источники информации
1. Плавка и литье титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1978, с.265-318.
1. Плавка и литье титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1978, с.265-318.
2. Полуфабрикаты из титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1979, с.289-314, 348-383.
3. Моисеев В. Н. , Сысоева Н.В., Полякова И.Г. Влияние дополнительного легирования углеродом и бором на структуру и механические свойства сплава ВТ22. - М.: МиТОМ, 3, 1998, с.18-22.
Claims (2)
1. Способ получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением, включающий изготовление порошка из расплава охлаждением, получение заготовки методом горячего изостатического прессования, горячую деформацию, термообработку, отличающийся тем, что перед горячим изостатическим прессованием проводят дегазацию порошка, включающую выдержку порошка в вакууме при остаточном давлении не выше 1 Па в течение 1-2 ч при комнатной температуре, последующий нагрев до температуры 150-180oС и выдержку в течение 0,5-2,5 ч при давлении не выше 1 Па, а горячую деформацию заготовки проводят при температуре ниже температуры полиморфного превращения на 10-70oС со скоростью деформирования 0,01-0,8 м/с в один и более переходов с суммарным уковом 3-30.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термообработку проводят в 3 ступени, при этом на 1-й ступени температуру поднимают от комнатной до 870-920oС и выдерживают 2-5 ч; на 2-й ступени температуру понижают до 790-830oС и выдерживают 2-5 ч, затем охлаждают до комнатной; на 3-й ступени температуру поднимают от комнатной до 570-650oС и выдерживают 6-10 ч, затем охлаждают до комнатной.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000109481A RU2184011C2 (ru) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Способ получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2000109481A RU2184011C2 (ru) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Способ получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2000109481A RU2000109481A (ru) | 2001-12-27 |
RU2184011C2 true RU2184011C2 (ru) | 2002-06-27 |
Family
ID=20233375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2000109481A RU2184011C2 (ru) | 2000-04-19 | 2000-04-19 | Способ получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2184011C2 (ru) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2670824C2 (ru) * | 2013-10-22 | 2018-10-25 | Зе Боинг Компани | Способы изготовления деталей из порошка по меньшей мере одного элементарного металла |
RU2684033C1 (ru) * | 2015-03-24 | 2019-04-03 | Куинтус Текнолоджиз Аб | Способ и устройство для обработки металлических изделий |
-
2000
- 2000-04-19 RU RU2000109481A patent/RU2184011C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
МОИСЕЕВ В.Н. и др. Влияние дополнительного легирования углеродом и бором на структуру и механические свойства сплава ВТ22. - М.: МиТОМ, № 3, 1998, с.18-22. * |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2670824C2 (ru) * | 2013-10-22 | 2018-10-25 | Зе Боинг Компани | Способы изготовления деталей из порошка по меньшей мере одного элементарного металла |
RU2670824C9 (ru) * | 2013-10-22 | 2018-11-29 | Зе Боинг Компани | Способы изготовления деталей из порошка по меньшей мере одного элементарного металла |
RU2684033C1 (ru) * | 2015-03-24 | 2019-04-03 | Куинтус Текнолоджиз Аб | Способ и устройство для обработки металлических изделий |
US11155912B2 (en) | 2015-03-24 | 2021-10-26 | Quintus Technologies Ab | Method and arrangement for processing articles |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN109338200B (zh) | 一种高温高阻尼高熵合金及其制备方法 | |
CN113122763B (zh) | 一种高强韧性高熵合金制备方法 | |
CN100535164C (zh) | 一种Fe-36Ni为基的合金线材及其制造方法 | |
EP1709210A1 (en) | Aluminum alloy for producing high performance shaped castings | |
CN108251693A (zh) | 一种高强高塑性三相TiAl合金及其制备方法 | |
CN110777311A (zh) | 一种Ti2AlNb合金构件的去应力退火热处理工艺 | |
CN116121605A (zh) | 一种电动自行车用免热处理压铸铝合金及其制备方法 | |
CN113621854B (zh) | 一种低密度高模量的高强铝合金及其制备方法 | |
JP2001288517A (ja) | Cu基合金、およびこれを用いた高強度高熱伝導性の鋳造物および鍛造物の製造方法 | |
JP2003510463A (ja) | 使用すべきアルミニュウム合金からなる構造鋳造部品の熱処理方法 | |
RU2184011C2 (ru) | Способ получения полуфабрикатов из титановых сплавов с интерметаллидным упрочнением | |
CN114086086B (zh) | 纳米相碳氮复合颗粒增强型因瓦合金线材及其制备方法 | |
CN113502423B (zh) | 一种高塑性、高强度铸造铍铝合金及其制备方法 | |
CN114807707A (zh) | 一种高强度变形镁合金及其制备方法 | |
CN114196859A (zh) | 一种室温轧制制备含纳米晶高锂镁锂合金的方法 | |
CN112795824A (zh) | 一种镁铝合金材料及其制备工艺 | |
JP3798676B2 (ja) | 輸送機器用アルミニウム合金の半溶融成型ビレットの製造方法 | |
CN114645230A (zh) | 一种可避免中温低塑性的粉末Ti2AlNb合金构件热处理工艺 | |
JP2024047300A (ja) | 低熱膨張合金の製造方法および熱間鍛造部品 | |
JPH05339688A (ja) | 金属鋳造用鋳型材の製造方法 | |
JP4175823B2 (ja) | 金型用特殊鋼の製造方法 | |
JP7233658B2 (ja) | 熱間鍛造用のチタンアルミナイド合金材及びチタンアルミナイド合金材の鍛造方法 | |
CN117604347A (zh) | 一种高强韧(α+β)双相镁锂合金棒材及其制备方法 | |
CN115747664A (zh) | 一种强磁感纳米晶高硅钢丝材及其制备方法 | |
JP3802796B2 (ja) | 輸送機器用アルミニウム合金の半溶融成型ビレットの製造方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20130420 |