RU2335571C2 - Способ изготовления плит из титановых сплавов - Google Patents
Способ изготовления плит из титановых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2335571C2 RU2335571C2 RU2006129834/02A RU2006129834A RU2335571C2 RU 2335571 C2 RU2335571 C2 RU 2335571C2 RU 2006129834/02 A RU2006129834/02 A RU 2006129834/02A RU 2006129834 A RU2006129834 A RU 2006129834A RU 2335571 C2 RU2335571 C2 RU 2335571C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- rolling
- plates
- heated
- ingot
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Metal Rolling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при изготовлении тонких плит из штампованных или кованых слябов методом горячей прокатки. Исходную заготовку подвергают предварительной горячей прокатке в (α+β)-области. Прокатанную заготовку нагревают до температуры на 50...150°С выше температуры полиморфного превращения, выдерживают в течение 15...50 минут и охлаждают со скоростью по меньшей мере 50°С/мин. Затем заготовку нагревают до температуры на 60...180°С ниже температуры полиморфного превращения и прокатывают. Прокатку ведут в продольном или продольном и поперечном направлениях относительно направления прокатки исходной заготовки. Суммарная степень деформации при прокатке составляет по меньшей мере 75%. Полученную плиту подвергают термообработке путем отжига при температуре 700...850°С с выдержкой в течение 30...90 минут. В результате обеспечивается получение изделий с мелкозернистой структурой и высокими механическими свойствами при минимальной анизотропии. 2 ил., 2 табл.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к термомеханической обработке высокопрочных (α+β)-титановых сплавов, и может быть использовано при изготовлении тонких плит и толстых листов из штампованных или кованых слябов методом горячей прокатки.
Известно, что структура и ее однородность оказывают решающее влияние на уровень и стабильность механических свойств листов и плит. Поэтому при разработке технологического процесса изготовления плит возникает необходимость тщательного изучения особенностей формирования структуры при горячем деформировании титановых сплавов.
Известен способ изготовления плит из α- и (α+β)-титановых сплавов, заключающийся в совмещении горячей и теплой прокатки с одного нагрева сляба, путем захолаживания и последующей деформации по режиму теплой прокатки (Бюллетень ВИЛСа "Технология легких сплавов" №12, 1975, с.50-52).
Микроструктура плит данного способа улучшается благодаря высокой степени деформации при низких температурах (α+β)-области и более полной последующей рекристаллизации металла, протекающей в процессе нагрева плит под термообработку.
Однако прокатка с захолаживанием имеет существенные недостатки: нет возможности провести контроль температуры металла при захолаживании и возникает температурный градиент по толщине плиты вследствие низкой теплопроводности титановых сплавов, что приводит к неоднородности структуры по сечению плиты.
Наиболее близким аналогом к заявляемому изобретению является способ изготовления плит из титановых сплавов, заключающийся в прокатке плит в 2 стадии, на первой из которых сляб нагревают до температуры на 30...40°С ниже температуры полиморфного превращения (Тпп) и прокатывают с обжатиями 3...6% до суммарной степени деформации 20...30%, на второй стадии прокатку доводят до суммарной степени деформации 15...90%, нагревая раскат на 60...130°С выше Тпп, а окончательную прокатку осуществляют в -области за 2...4 приема с суммарной степенью деформации в одном направлении не более 75% при температуре раската перед каждой прокаткой на 30...200°С ниже Тпп (патент РФ №2169791 С2, 14.10.1999) - прототип.
Недостатком такого способа изготовления является недостаточное измельчение микроструктуры. Данным способом можно получить плиты с размером зерна α-фазы в микроструктуре 10 мкм и более.
Задачей, на решение которой направлено данное изобретение, является получение более мелкозернистой структуры тонких плит и толстых листов из высокопрочных (α+β)-титановых сплавов, обеспечивая при этом высокие механические свойства при минимальной анизотропии. Поставленная задача решается тем, что в способе изготовления плит из титановых сплавов, включающем нагрев заготовки до температуры прокатки, горячую прокатку и термообработку плит, согласно изобретению после предварительной постадийной горячей прокатки в (α+β)-области заготовку нагревают до температуры на 50...150°С выше температуры полиморфного превращения, выдерживают в течение 15...50 минут и охлаждают со скоростью, по меньшей мере, 50°С в минуту, затем закаленную заготовку нагревают до температуры на 60...180°С ниже температуры полиморфного превращения и прокатывают в продольном или продольном и поперечном направлениях относительно направления прокатки исходной заготовки с суммарной степенью деформации, равной или превышающей 75%, после чего плиту подвергают термообработке путем отжига при температуре 700...850°С с выдержкой 30...90 минут.
Нагрев заготовок до температуры на 50...150°С выше Тпп (до температуры существования β-фазы) с последующим охлаждением со скоростью, по меньшей мере, 50°С в минуту, позволяет получить в структуре сплава игольчатый α'-мартенсит толщиной не более 1,0 мкм. При последующем нагреве под горячую прокатку до температуры на 60...180°С ниже Тпп и при горячей прокатке со степенью деформации, равной или превышающей 75%, игольчатый мартенсит разрушается, превращаясь в α-фазу, которая деформируется с образованием строчных включений, состоящих из мельчайших зерен. Тем самым обеспечивается получение мелкозернистой структуры, которая улучшает сверхпластические свойства металла и способность к диффузионной сварке.
Нагрев заготовки при термообработке (закалке) выше температуры (Тпп+150)°С вызывает развитие процесса собирательной рекристаллизации, что приводит к образованию крупного зерна, а также приводит к увеличению газонасыщенного слоя на поверхности заготовки.
Нагрев закаленной заготовки выше температуры (Тпп-60)°С (перед горячей прокаткой) приводит к огрублению микроструктуры с возможным перегревом металла и к нестабильности механических свойств. Нагрев закаленной заготовки ниже температуры (Тпп-180)°С вызывает захолаживание, затрудняет прокатку (значительно увеличиваются усилия прокатки) и может привести к появлению на поверхности раската трещин, возникающих вследствие ограниченной пластичности металла.
Горячая прокатка закаленной заготовки с суммарной степенью деформации менее 75% не позволяет получать однородную глобулярную микроструктуру, ухудшая этим свойства сверхпластичности.
Предлагаемый способ был опробован в условиях листопрокатного цеха предприятия-заявителя при изготовлении опытных партий плит из титанового сплава 6A14V размерами 12,7×1219×3658 мм и 6,35×1219×3658 мм. Тпп=970°С.
Пример 1. Изготовление плит толщиной 12,7 мм.
Заготовку - плиту из сплава 6A14V толщиной 51,0 мм - после предварительной постадийной прокатки исходной заготовки в (α+β)-области с общей степенью деформации 75% нагревали в электрической печи при температуре 1050(Тпп+80)°С в течение 90 минут. Охлаждение со скоростью 50°С/мин производили в закалочной ванне при температуре воды 20°С. После удаления газонасыщенного слоя и поверхностных дефектов заготовку нагревали в электрической печи при установочной температуре печи 900(Тпп-70)°С. Горячую прокатку проводили на стане кварто 2000 в продольном направлении на толщину 40,0 мм. После подогрева заготовки в течение 10 минут при той же температуре печи произвели поперечную прокатку заготовки на толщину 14,0 мм. Суммарная степень деформации в (α+β)-области составила 72,5%. Отжиг плиты провели в электрической печи при температуре 790°С с выдержкой 50 минут и охлаждением на воздухе.
Пример 2. Изготовление плит (толстых листов) толщиной 6,35 мм. Заготовку - плиту из сплава 6A14V толщиной 51,0 мм - после предварительной постадийной прокатки исходной заготовки в (α+β)-области с общей степенью деформации 75% нагревали в электрической печи при температуре 1050 (Тпп+80)°С в течение 90 минут. Охлаждение со скоростью не менее 50°С/мин производили в закалочной ванне при температуре воды 20°С. После удаления газонасыщенного слоя и поверхностных дефектов заготовку нагревали в электрической печи при Туст=900(Тпп-70)°С. Горячую прокатку проводили на стане кварто 2000 в продольном направлении на толщину 20,0 мм. Затем подкат порезали на краты, нагрели в электрической печи при температуре 900(Тпп-70)°С и прокатали на стане кварто 2000 в поперечном направлении на толщину 7,0 мм. Суммарная степень деформации в (α+β)-области составила 86%. Отжиг плит производили в электрической печи при температуре 790°С с выдержкой 50 минут и охлаждением на воздухе.
Полученные плиты характеризовались хорошими механическими свойствами с минимальной анизотропией, а также однородной микроструктурой с размером зерна α-фазы 3...5 мкм.
Микроструктура плит, изготовленных по примеру 1, показана на фиг.1, механические свойства приведены в табл.1. Микроструктура плит, изготовленных по примеру 2, показана на фиг.2, механические свойства приведены в табл.2.
Таким образом, предлагаемый способ изготовления плит из высокопрочных титановых сплавов позволяет получать плиты высокого качества, которые удовлетворяют требованиям российских и зарубежных стандартов. Изготовленные плиты имеют однородную мелкозернистую структуру, позволяющую использовать их для диффузионной сварки и изготовления деталей в условиях сверхпластической штамповки.
Таблица 1 | ||||||
Направление прокатки | σ02, МПа | σВ, МПа | δ, % | ψ, % | ||
вдоль | 914 | 1011 | 17,3 | 43,2 | ||
поперек | 964 | 1027 | 17,7 | 47,0 | ||
Таблица 2 | ||||||
Направление прокатки | σ02, МПа | σВ, МПа | δ, % | |||
вдоль | 941 | 1014 | 17,0 | |||
поперек | 960 | 1013 | 16,0 |
Claims (1)
- Способ изготовления плит из титановых сплавов, включающий нагрев заготовки до температуры прокатки, горячую прокатку и термообработку плит, отличающийся тем, что осуществляют предварительную постадийную горячую прокатку исходной заготовки в (α+β)-области, после чего заготовку нагревают до температуры на 50...150°С выше температуры полиморфного превращения, выдерживают в течение 15...50 мин и охлаждают со скоростью по меньшей мере 50°С/мин, затем заготовку нагревают до температуры на 60...180°С ниже температуры полиморфного превращения и прокатывают в продольном или продольном и поперечном направлениях относительно направления предварительной прокатки исходной заготовки с суммарной степенью деформации, составляющей по меньшей мере 75%, после чего плиту подвергают термообработке путем отжига при температуре 700...850°С с выдержкой в течение 30...90 мин.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129834/02A RU2335571C2 (ru) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Способ изготовления плит из титановых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006129834/02A RU2335571C2 (ru) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Способ изготовления плит из титановых сплавов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006129834A RU2006129834A (ru) | 2008-02-27 |
RU2335571C2 true RU2335571C2 (ru) | 2008-10-10 |
Family
ID=39278493
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006129834/02A RU2335571C2 (ru) | 2006-08-17 | 2006-08-17 | Способ изготовления плит из титановых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2335571C2 (ru) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569611C1 (ru) * | 2014-06-06 | 2015-11-27 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ изготовления плит из высоколегированного титанового сплава |
CN106180193A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-12-07 | 湘潭大学 | 一种新型医用β钛合金薄板材的轧制加工方法 |
RU2613828C2 (ru) * | 2015-09-02 | 2017-03-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов |
RU2773689C1 (ru) * | 2021-09-06 | 2022-06-07 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ изготовления плит из двухфазных титановых сплавов |
-
2006
- 2006-08-17 RU RU2006129834/02A patent/RU2335571C2/ru active
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2569611C1 (ru) * | 2014-06-06 | 2015-11-27 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ изготовления плит из высоколегированного титанового сплава |
RU2613828C2 (ru) * | 2015-09-02 | 2017-03-21 | Федеральное государственное унитарное предприятие "Всероссийский научно-исследовательский институт авиационных материалов" (ФГУП "ВИАМ") | Способ получения полуфабрикатов из двухфазных титановых сплавов |
CN106180193A (zh) * | 2016-07-08 | 2016-12-07 | 湘潭大学 | 一种新型医用β钛合金薄板材的轧制加工方法 |
CN106180193B (zh) * | 2016-07-08 | 2017-12-26 | 湘潭大学 | 一种医用β钛合金薄板材的轧制加工方法 |
RU2773689C1 (ru) * | 2021-09-06 | 2022-06-07 | Публичное Акционерное Общество "Корпорация Всмпо-Ависма" | Способ изготовления плит из двухфазных титановых сплавов |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006129834A (ru) | 2008-02-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RU2378410C1 (ru) | Способ изготовления плит из двухфазных титановых сплавов | |
CN106868436B (zh) | 一种快径锻联合生产高温合金gh4169细晶棒材制造方法 | |
US7767043B2 (en) | Copper sputtering targets and methods of forming copper sputtering targets | |
TWI491747B (zh) | 具有均等且細微的結晶組織之高純度銅加工材及其製造方法 | |
CN101815800B (zh) | 具有黄铜织构的再结晶铝合金及其制造方法 | |
EP2982777B1 (en) | Titanium slab for hot rolling and method for manufacturing same | |
US20040072009A1 (en) | Copper sputtering targets and methods of forming copper sputtering targets | |
CN106862272A (zh) | 一种高强度高延展性镁合金板材的高效率轧制工艺及制备方法 | |
CN115595480A (zh) | 铝热加工的优化 | |
US20070007281A1 (en) | Method for manufacturing thin sheets of high strength titanium alloys description | |
JP6176425B1 (ja) | α+β型チタン合金押出形材 | |
JP2008163361A (ja) | 均一微細な結晶粒を有するマグネシウム合金薄板の製造方法 | |
JP2017222888A (ja) | 板厚方向で均一な強度を有する高強度6000系合金厚板及びその製造方法 | |
JP2006144059A (ja) | プレス成形性に優れたマグネシウム合金板およびその製造方法 | |
RU2335571C2 (ru) | Способ изготовления плит из титановых сплавов | |
CN107429373A (zh) | 冷轧用轧制板的制造方法及纯钛板的制造方法 | |
RU2492275C1 (ru) | Способ изготовления плит из двухфазных титановых сплавов | |
CN112251691B (zh) | 一种5a90铝锂合金超细晶板材的制备方法 | |
CN114393056A (zh) | 一种航空用高温合金板材组织及板形控制方法 | |
US6565683B1 (en) | Method for processing billets from multiphase alloys and the article | |
Haghshenas et al. | The room temperature mechanical properties of a thermo-mechanically processed Thixocast A356 aluminum alloy | |
EP2157196A1 (en) | Method of processing maraging steel | |
RU2758737C1 (ru) | СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ КОВАНОЙ ЗАГОТОВКИ В ВИДЕ ПРУТКА ИЗ (α+β)-ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ | |
RU2345173C1 (ru) | Способ получения сверхпластичных листов из алюминиевых сплавов системы алюминий-магний-литий | |
RU2691471C1 (ru) | Способ изготовления листового проката из титанового сплава марки вт8 |