RU2255137C1 - Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов - Google Patents
Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2255137C1 RU2255137C1 RU2004109787/02A RU2004109787A RU2255137C1 RU 2255137 C1 RU2255137 C1 RU 2255137C1 RU 2004109787/02 A RU2004109787/02 A RU 2004109787/02A RU 2004109787 A RU2004109787 A RU 2004109787A RU 2255137 C1 RU2255137 C1 RU 2255137C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- cooling
- heating
- titanium alloys
- items
- Prior art date
Links
Landscapes
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к термоакустической обработке изделий или заготовок из двухфазных титановых сплавов. Предложен способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов, включающий нагрев, выдержку и охлаждение, при этом изделие или заготовку нагревают до температуры (0,5-0,8) tст., где tст. - температура старения сплава, а охлаждение ведут от -10 до -20°С при одновременном воздействии потока газа и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления 140-160 дБ. Технический результат - повышение прочности при обеспечении удовлетворительной пластичности. 6 з.п. ф-лы, 1 ил., 1 табл.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке двухфазных титановых сплавов.
Известен способ обработки изделий из легких сплавов, преимущественно на основе алюминия или титана (а.с. SU 1585379 А1; Рассказов П.В. и др.), при реализации которого на изделие осуществляют воздействие одновременно электрическим и импульсным магнитным полем. При проведении этой обработки прочность титановых сплавов ВТ1 и ВТ 3-1 повышается на 10-15%. Недостатком этого способа обработки является необходимость в дорогостоящем оборудовании и поштучная обработка изделий.
Титановые сплавы после обработки давлением для снятия наклепа и повышения пластичности подвергают отжигу.
Известен способ отжига двухфазных титановых сплавов, которому подвергают листовые полуфабрикаты и прутки, осуществляемый путем нагрева до температур 750-800° С. С выдержкой от 15 мин до 3 часов и с последующим охлаждением (см. Ю.М.Лахтин, В.П.Леонтьева, Материаловедение, М. Машиностроение, 1990 г., с.380), принятый в качестве ближайшего аналога, обеспечивающий возможность формирования структуры и механических свойств этих материалов за счет протекания процессов фазовой перекристаллизации.
Основным недостатком способа, принятого в качестве ближайшего аналога, является то, что способ не обеспечивает достаточного повышения прочности при сохранении пластичности.
Перед заявляемым изобретением поставлена задача повысить прочность титановых сплавов при обеспечении удовлетворительной пластичности.
Поставленная задача решается за счет того, что изделие или заготовку подвергают обработке путем нагрева и выдержки при температуре (0,5÷ 0,8)tст., где tст° C - температура старения сплава, а последующее охлаждение до температуры от -10° С до -20° С проводят при одновременном воздействии потока газа и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления в пределах 140-160 дБ.
Перед проведением заявляемой обработки изделие или заготовка может быть подвергнута отжигу путем нагрева до температуры 750÷ 900° С с выдержкой от 15 мин до 3 часов и последующего охлаждения на воздухе или с печью.
Перед проведением заявляемой обработки изделие или заготовка может быть кроме отжига, осуществляемого путем нагрева до температуры 750÷ 900° С с выдержкой от 15 мин до 3 часов и последующего охлаждения на воздухе или печью, подвергнута также закалке путем нагрева до температур 800÷ 900° С, выдержке и охлаждению в воде с температурой 18÷ 20° С.
Перед проведением заявляемой обработки изделие или заготовка может быть кроме отжига, осуществляемого путем нагрева до температуры 750÷ 900° С с выдержкой от 15 мин до 3 часов и последующего охлаждения на воздухе или с печью, и закалки путем нагрева до температур 800÷ 900° С, выдержки и охлаждения в воде с температурой 18-20° С, может быть подвергнута и последующему старению при 450÷ 600° С в течение 1-16 часов с охлаждением на воздухе.
Охлаждение заготовки может быть проведено с использованием газоструйного генератора звука (ГГЗ).
В качестве охлаждающего рабочего газа может быть использован воздух.
В качестве охлаждающего рабочего газа может быть использован инертный газ.
При проведении заявляемой обработки благодаря одновременному воздействию на заготовку из титанового сплава при ее охлаждении потока газа с температурой ниже 0° С и акустического поля достигается технический результат, а именно формируется внутризеренная структура с выстраиванием дислокации в виде упорядоченных образований, а также уменьшаются внутренние микронапряжения на границах раздела фаз. Это позволяет изменять механические свойства в желаемом направлении: повысить прочность при удовлетворительной пластичности (см. табл. режим 4в) или повысить пластичность при некотором одновременном росте прочности (режимы 1в и 3в).
На чертеже приведена схема резонатора газоструйного генератора звука.
При проведении заявляемой термической обработки охлаждение обрабатываемой заготовки 1 проводят в резонаторе газоструйного генератора звука, который состоит из камеры резонатора 2, в которую помещают обрабатываемые заготовки 1, сопла 3, находящегося в ресивере 4, являющегося промежуточным источником сжатого газа.
В качестве примера для оценки заявляемого способа термической обработки использовались заготовки в виде прутка из сплава ВТ 14 в состоянии поставки после обработки давлением и отожженного (отжиг осуществлялся по режиму: нагрев до температуры 750-800° С с выдержкой 35 мин и последующим охлаждением на воздухе), из которых изготовлялись образцы для проведения стандартных механических испытаний. Проводилось определение механических свойств в исходном и отожженном состоянии, часть образцов подвергалась дополнительно только закалке с температур 850-880° С в воде, другие - закалке и последующему старению. При этом закалка производилась от 850-880° С в воде, а последующее старение при 480-500° С в течение 12 ч. Образцы из сплава в исходном состоянии, предварительно подвергнутые отжигу, закалке, закалке и старению, нагревали при температуре (0,5-0,8) tст° C, выдерживали, а после этого помещали в камеру 2 резонатора ГТЗ, где их охлаждали под воздействием нестационарного потока газа 5, в качестве которого использовали воздух, и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления в пределах 140-160 дБ в течение 4-5 минут, где tст° С - температура старения сплава.
Механические свойства сплава ВТ 14 (№1-4) в исходном состоянии и после всех видов предварительной обработки и дополнительной заявляемой обработки, а также сплава ВТ14 (№5) после отжига приведены в таблице.
Как видно из результатов, приведенных в таблице, режимы 1в, 2в, 3в и 4в в соответствии с заявляемым изобретением позволяют получать наиболее высокие механические свойства, а режимы 1а и 1с, выходящие за рамки заявляемого, не обеспечивают достаточного упрочнения.
Следовательно, термическая обработка двухфазных титановых сплавов, осуществляемая в рекомендуемых интервалах температур нагрева (0,5-0,8)tст и охлаждения при комплексном воздействии потока газа и акустических полей с уровнями звукового давления 140-160 дБ (предлагаемая обработка), позволяет получить повышение прочностных свойств двухфазных титановых сплавов в ~1,3 раза без снижения пластичности по сравнению со свойствами, получаемыми при проведении стандартной термической обработки, чем достигается решение задачи, поставленной перед изобретением (режимы 3в и 4в). В режимах 1в и 2в может быть повышена пластичность при некотором одновременном росте прочности.
Техническим результатом способа термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов является формирование внутризеренной структуры с выстраиванием дислокации в виде упорядоченных образований, а также уменьшение внутренних микронапряжений на границах раздела фаз.
Claims (7)
1. Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов, включающий нагрев, выдержку и охлаждение, отличающийся тем, что изделие или заготовку нагревают до температуры (0,5-0,8)tст., где tст. - температура старения сплава, а охлаждение ведут от -10 до -20°С при одновременном воздействии потока газа и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления 140-160 дБ.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нагревом изделие или заготовку отжигают путем нагрева до температуры 750-900°С с выдержкой от 15 мин до 3 ч и последующего охлаждения на воздухе или с печью.
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нагревом изделие или заготовку подвергают отжигу путем нагрева до температуры 750-900°С с выдержкой от 15 мин до 3 ч и последующего охлаждения на воздухе или с печью и закаливают путем нагрева до температуры 800-900°С, выдержки и охлаждения в воде с температурой 18-20°С.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что перед нагревом изделие или заготовку подвергают отжигу путем нагрева до температуры 750-900°С с выдержкой от 15 мин до 3 ч и последующего охлаждения на воздухе или с печью, закаливают путем нагрева до температуры 800-900°С, выдержки и охлаждения в воде с температурой 18-20°С и последующему старению при 450-600°С в течение 1-16 ч с охлаждением на воздухе.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что охлаждение проводят в газоструйном генераторе звука (ГГЗ).
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочего газа при охлаждении используют воздух.
7. Способ по п.1, отличающийся тем, что в качестве рабочего газа при охлаждении используют инертный газ.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004109787/02A RU2255137C1 (ru) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2004109787/02A RU2255137C1 (ru) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2255137C1 true RU2255137C1 (ru) | 2005-06-27 |
Family
ID=35836643
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2004109787/02A RU2255137C1 (ru) | 2004-03-30 | 2004-03-30 | Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2255137C1 (ru) |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536125C1 (ru) * | 2013-09-13 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16 |
RU2544322C1 (ru) * | 2013-09-13 | 2015-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделия из деформируемого сплава вт23 |
RU2635113C1 (ru) * | 2016-06-15 | 2017-11-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПСЕВДО - β ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ |
RU2685298C1 (ru) * | 2017-11-28 | 2019-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ повышения деформационных свойств тугоплавких металлов |
RU2704953C1 (ru) * | 2018-10-25 | 2019-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделий из α+β титановых сплавов |
-
2004
- 2004-03-30 RU RU2004109787/02A patent/RU2255137C1/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
ЛАХТИН Ю.М. и др. Материаловедение. М.: Машиностроение, 1990, с.380-381. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2536125C1 (ru) * | 2013-09-13 | 2014-12-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16 |
RU2544322C1 (ru) * | 2013-09-13 | 2015-03-20 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделия из деформируемого сплава вт23 |
RU2635113C1 (ru) * | 2016-06-15 | 2017-11-09 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПСЕВДО - β ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ |
RU2685298C1 (ru) * | 2017-11-28 | 2019-04-17 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ повышения деформационных свойств тугоплавких металлов |
RU2704953C1 (ru) * | 2018-10-25 | 2019-10-31 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделий из α+β титановых сплавов |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
KR100374104B1 (ko) | 알루미늄합금시이트제조방법 | |
US5026520A (en) | Fine grain titanium forgings and a method for their production | |
US10047425B2 (en) | Artificial aging process for high strength aluminum | |
WO2012032610A1 (ja) | チタン材 | |
KR102639005B1 (ko) | 새로운 6xxx 알루미늄 합금 및 이의 제조 방법 | |
JP2015101756A (ja) | アルミニウム合金材の製造方法 | |
JP6656013B2 (ja) | 低熱膨張鋳鋼品及びその製造方法 | |
RU2255137C1 (ru) | Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов | |
JPS6324048A (ja) | 部分的に再結晶した状態のジルカロイ2又はジルカロイ4ストリツプの製法及び該製法で製造されたストリツプ | |
CN107130195A (zh) | 一种2a70铝合金锻件热处理工艺 | |
CN109972064B (zh) | 一种喷射成形7055铝合金的热处理方法 | |
US4528042A (en) | Method for producing superplastic aluminum alloys | |
RU2536125C1 (ru) | Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16 | |
US4486242A (en) | Method for producing superplastic aluminum alloys | |
US20090159161A1 (en) | METHOD FOR FABRICATING A THICK Ti64 ALLOY ARTICLE TO HAVE A HIGHER SURFACE YIELD AND TENSILE STRENGTHS AND A LOWER CENTERLINE YIELD AND TENSILE STRENGTHS | |
CN105624558A (zh) | 铁钴合金及其制备方法 | |
JP2001303222A (ja) | チタン銅合金素材及びチタン銅合金の熱処理方法 | |
CN103184395A (zh) | 一种ly12铝合金淬火工艺方法 | |
JP2011026626A (ja) | チタン材 | |
RU2389821C2 (ru) | Способ термической обработки литых изделий или заготовок из силумина ак7 | |
US20060225818A1 (en) | Process for casting a beta-titanium alloy | |
JP2010202956A (ja) | アルミニウム合金鋳造物の熱処理方法及びアルミニウム合金鋳造物 | |
RU2344182C2 (ru) | Способ термической обработки изделий из высокопрочных мартенситностареющих сталей | |
US7481898B2 (en) | Method for fabricating a thick Ti64 alloy article to have a higher surface yield and tensile strengths and a lower centerline yield and tensile strengths | |
JP2003342704A (ja) | α+β型チタン合金の短時間2段階熱処理方法 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20060927 |
|
PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070416 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20090331 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20100320 |
|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20120331 |