RU2536125C1 - Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16 - Google Patents
Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16 Download PDFInfo
- Publication number
- RU2536125C1 RU2536125C1 RU2013142031/02A RU2013142031A RU2536125C1 RU 2536125 C1 RU2536125 C1 RU 2536125C1 RU 2013142031/02 A RU2013142031/02 A RU 2013142031/02A RU 2013142031 A RU2013142031 A RU 2013142031A RU 2536125 C1 RU2536125 C1 RU 2536125C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- temperature
- aging
- cooling
- heat treatment
- titanium alloy
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Heat Treatments In General, Especially Conveying And Cooling (AREA)
Abstract
Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке титановых сплавов. Способ термической обработки изделий из титанового сплава ВТ16 включает закалку путем нагрева до температуры 790-830°C, выдержки и охлаждения в воде. После закалки изделие нагревают до температуры (0,5-0,6)tcm, где tcm - температура старения сплава, °C, ведут охлаждение до температуры -10°C при одновременном воздействии потока газа и акустического поля с уровнем звукового давления 140-160 дБ и проводят последующее старение при температуре 560°C в течение 3 часов с охлаждением на воздухе. Уменьшается продолжительность старения титанового сплав ВТ16 в процессе старения при сохранении высокого уровня прочности и пластичности. 1 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке двухфазных титановых сплавов.
Детали небольшого диаметра (например, крепеж) из сплава ВТ16 получают из отожженного сплава, обладающего высокой пластичностью, путем холодной высадки и применяют в деформационно-упрочненном состоянии (Б.А. Колачев, В.И. Елагин, В.А. Ливанов. «Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов». Москва, Миссис. 2001, с.413). В больших сечениях метод не обеспечивает необходимого комплекса механических свойств.
Титановые двухфазные сплавы мартенситного класса, предназначенные для изготовления изделий большого сечения, для достижения высоких значений прочности и достаточного уровня пластичности подвергают закалке и старению (для сплава ВТ16 известен способ: нагрев до температуры 790-830°C, выдержка, охлаждение в воде, старение при температуре 560-580°C в течение 8-10 часов (Ю.П. Солнцев, Е.И. Пряхин. «Материаловедение», СПб., Химиздат, 2004, с.735), принятый в качестве ближайшего аналога.
Способ обеспечивает возможность формирования структуры, механических и эксплуатационных свойств за счет протекания мартенситного превращения при закалке и последующего распада мартенситных фаз и метастабильной β фазы при старении с образованием дисперсных α и β фаз (стандартная термическая обработка - СТО).
Основным недостатком способа, принятого в качестве ближайшего аналога, является то, что способ предполагает длительное старение до 10 часов, что приводит к значительным энергозатратам и повышению стоимости изделий.
Перед заявляемым изобретением поставлена задача сократить продолжительность старения при обеспечении требуемого комплекса механических свойств.
Задача решается за счет того, что изделие из сплава ВТ16, подвергнутое закалке путем нагрева до температуры 790-830°C, выдержке и охлаждению в воде, нагревают до температуры (0,5-0,6)tcm, где tcm, °C - температура старения сплава, а охлаждение ведут до температуры ~ -10°C при одновременном воздействии потока газа и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления в пределах 140-160 дБ, а последующее старение проводят при 560°C в течение 3 часов, с охлаждением на воздухе.
В качестве примера для оценки заявляемого способа термической обработки изделий из сплава ВТ16 были использованы образцы для испытаний на статическое растяжение, прошедшие термическую обработку: нагрев до температуры 810-830°C, выдержка 1 час, охлаждение в воде, затем обработке путем нагрева и выдержки при температуре (0,5-0,6)tcm, где tcm, °C - температура старения сплава, а последующее охлаждение до температуры -10°C проводилось при одновременном воздействии потока газа и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления в пределах 140-160 дБ. Последующее старение проводилось при температуре 560°C в течение 3 часов. Часть образцов подвергалась стандартной термической обработке: нагрев до температуры 810-830°C, выдержка 1 час, охлаждение в воде, затем старение при температуре 560°C с выдержкой 3 и 9 часов. Результаты механических испытаний приведены в таблице на Фиг.1.
При проведении заявляемой обработки благодаря одновременному воздействию на изделие из сплава титана при его охлаждении потока газа с температурой ниже 0°C и акустического поля достигается технический результат, а именно: измельчаются кристаллы α-фазы твердого раствора, измельчаются структурных составляющие, образующиеся при протекании мартенситного превращения. При последующем старении фазы, выделившиеся при распаде мартенситных α' и α'' фаз, будут более дисперсными, в них формируется внутризеренная структура с выстраиванием дислокаций в виде упорядоченных образований, т.е. образуется блочная структура, состоящая из сильно разориентированных микрообъемов, а также уменьшаются внутренние микронапряжения на границах раздела фаз. Увеличение протяженности малоугловых границ и границ раздела фаз приводит к ускорению диффузионных процессов. Это позволяет уменьшить продолжительность старения и изменять механические свойства в желаемом направлении: повысить прочность и обеспечить достаточную пластичность.
При проведении заявляемой обработки благодаря одновременному воздействию на изделие из сплава ВТ16 при его охлаждении потока газа с температурой ниже 0°C и акустического поля достигается технический результат, а именно: измельчаются зерна избыточной фазы - α-твердого раствора и структурных составляющие, формируется внутризеренная структура с выстраиванием дислокаций в виде упорядоченных образований, возрастает протяженность малоугловых границ, что способствует ускорению диффузионных процессов и обеспечивает возможность сокращения продолжительности старения до 3 часов при обеспечении уровня прочности не ниже, чем при старении в течение 9 часов по схеме стандартной термической обработки (СТО), при этом заявляемая обработка обеспечивает повышение пластичности на 30-50%, чему способствует уменьшение внутренних микронапряжений на границах раздела фаз (см. табл.).
Заявляемый способ, реализуемый после закалки, обеспечивает экономию энергоресурсов за счет сокращения протяженности последующего старения на 5-6 часов.
Как видно из результатов, приведенных в таблице, при уровне звукового давления 140-160 дБ, при рекомендуемых температурах нагрева с последующим охлаждением до температур ~ -10°C, предлагаемая акустическая обработка позволяет получить повышение механических свойств титанового сплава ВТ16 в процессе старения за 3 часа по сравнению со СТО - 9 часов, чем достигается решение задачи, поставленной перед изобретением.
Claims (1)
- Способ термической обработки изделий из титанового сплава ВТ16, включающий закалку путем нагрева до температуры 790-830°C, выдержки и охлаждения в воде, отличающийся тем, что после закалки изделие нагревают до температуры (0,5-0,6)tcm, где tcm - температура старения сплава, °C, ведут охлаждение до температуры -10°C при одновременном воздействии потока газа и акустического поля с уровнем звукового давления 140-160 дБ и проводят последующее старение при температуре 560°C в течение 3 часов с охлаждением на воздухе.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013142031/02A RU2536125C1 (ru) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2013142031/02A RU2536125C1 (ru) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2536125C1 true RU2536125C1 (ru) | 2014-12-20 |
Family
ID=53286259
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2013142031/02A RU2536125C1 (ru) | 2013-09-13 | 2013-09-13 | Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2536125C1 (ru) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
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 |
CN112981293A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-06-18 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种结构壁板的振动时效装置及成型振动时效方法 |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2221075C1 (ru) * | 2002-07-18 | 2004-01-10 | Ушаков Юрий Серафимович | Способ термообработки деталей из алюминиевых сплавов |
RU2255137C1 (ru) * | 2004-03-30 | 2005-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов |
RU2389821C2 (ru) * | 2008-07-14 | 2010-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки литых изделий или заготовок из силумина ак7 |
-
2013
- 2013-09-13 RU RU2013142031/02A patent/RU2536125C1/ru active IP Right Revival
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2221075C1 (ru) * | 2002-07-18 | 2004-01-10 | Ушаков Юрий Серафимович | Способ термообработки деталей из алюминиевых сплавов |
RU2255137C1 (ru) * | 2004-03-30 | 2005-06-27 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов |
RU2389821C2 (ru) * | 2008-07-14 | 2010-05-20 | Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования Балтийский государственный технический университет "ВОЕНМЕХ" им. Д.Ф. Устинова (БГТУ "ВОЕНМЕХ") | Способ термической обработки литых изделий или заготовок из силумина ак7 |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
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 |
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 |
CN112981293A (zh) * | 2021-05-12 | 2021-06-18 | 中国航发北京航空材料研究院 | 一种结构壁板的振动时效装置及成型振动时效方法 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Zhang et al. | Tensile deformation and fracture characteristics of delta-processed Inconel 718 alloy at elevated temperature | |
RU2730351C2 (ru) | Сплав медь-никель-олово с высокой жесткостью | |
US10047425B2 (en) | Artificial aging process for high strength aluminum | |
JP2018534418A (ja) | アルミニウム熱間加工の最適化 | |
DE602005020487D1 (de) | Produkte aus hochfester aluminiumlegierung und herstellungsverfahren dafür | |
JP2018513913A (ja) | 希薄マグネシウム合金シートにおけるひずみ誘起時効強化 | |
RU2536125C1 (ru) | Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16 | |
KR20210031005A (ko) | 초고강도 구리-니켈-주석계 합금 | |
CN100584963C (zh) | 奥氏体不锈钢黑皮锻件锻后固溶处理工艺 | |
Zhao et al. | Microstructural evolution of hot-forged high Nb containing TiAl alloy during high temperature tension | |
US10323312B2 (en) | Reducing microtexture in titanium alloys | |
CN103540883A (zh) | 一种降低铜合金线材残余应力的时效处理方法 | |
US20150252460A1 (en) | Method for improving mechanical properties of aluminum alloy castings | |
Abedi et al. | Evaluating the room temperature mechanical properties of age hardened AZ80 magnesium alloy using shear punch testing method | |
US9435017B2 (en) | Manufacturing method of titanium alloy with high-strength and high-formability and its titanium alloy | |
RU2544322C1 (ru) | Способ термической обработки изделия из деформируемого сплава вт23 | |
JP6252730B2 (ja) | バネ用ステンレス鋼帯及びその製造方法 | |
RU2635113C1 (ru) | СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ПСЕВДО - β ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ | |
CN103173703B (zh) | 一种提高高锌变形镁合金时效硬化效应的工艺方法 | |
RU2495946C1 (ru) | СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ МОНОКРИСТАЛЛОВ ФЕРРОМАГНИТНОГО СПЛАВА Fe-Ni-Co-Al-Nb С ТЕРМОУПРУГИМИ γ-α' МАРТЕНСИТНЫМИ ПРЕВРАЩЕНИЯМИ | |
RU2482197C1 (ru) | Способ деформационно-термической обработки аустенитных нержавеющих сталей | |
RU2255137C1 (ru) | Способ термической обработки изделия или заготовки из двухфазных титановых сплавов | |
CN109207892B (zh) | 一种变形双相钛合金的组织控制工艺 | |
RU2561611C2 (ru) | Способ термообработки изделий из конструкционных сталей | |
RU2612245C2 (ru) | Способ обработки изделий из конструкционных металлических материалов |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20150914 |
|
NF4A | Reinstatement of patent |
Effective date: 20170112 |