RU2692003C1 - Способ получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий - Google Patents
Способ получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий Download PDFInfo
- Publication number
- RU2692003C1 RU2692003C1 RU2018146145A RU2018146145A RU2692003C1 RU 2692003 C1 RU2692003 C1 RU 2692003C1 RU 2018146145 A RU2018146145 A RU 2018146145A RU 2018146145 A RU2018146145 A RU 2018146145A RU 2692003 C1 RU2692003 C1 RU 2692003C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- deformation
- rolling
- titanium
- alloys
- zirconium
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 32
- PZQADQWPBJVVGH-UHFFFAOYSA-N niobium titanium zirconium Chemical compound [Ti].[Zr].[Nb] PZQADQWPBJVVGH-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 13
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 title abstract description 17
- 239000000956 alloy Substances 0.000 title abstract description 17
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims abstract description 58
- 238000005242 forging Methods 0.000 claims abstract description 28
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims abstract description 26
- 229910001257 Nb alloy Inorganic materials 0.000 claims abstract description 8
- 230000009467 reduction Effects 0.000 claims abstract description 4
- 210000000988 bone and bone Anatomy 0.000 abstract description 8
- 230000000694 effects Effects 0.000 abstract description 6
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 6
- 238000009864 tensile test Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007943 implant Substances 0.000 abstract description 4
- 239000003814 drug Substances 0.000 abstract description 3
- 238000007669 thermal treatment Methods 0.000 abstract description 3
- 230000000930 thermomechanical effect Effects 0.000 abstract description 3
- 229910001069 Ti alloy Inorganic materials 0.000 abstract description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 abstract 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 14
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 14
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 9
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 5
- 230000003446 memory effect Effects 0.000 description 5
- 238000000137 annealing Methods 0.000 description 4
- 230000006399 behavior Effects 0.000 description 4
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 4
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 4
- 230000006870 function Effects 0.000 description 4
- 125000004122 cyclic group Chemical group 0.000 description 3
- 229910001000 nickel titanium Inorganic materials 0.000 description 3
- 102220253765 rs141230910 Human genes 0.000 description 3
- 210000001519 tissue Anatomy 0.000 description 3
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 2
- 238000002844 melting Methods 0.000 description 2
- 230000008018 melting Effects 0.000 description 2
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 2
- 230000008092 positive effect Effects 0.000 description 2
- 238000003825 pressing Methods 0.000 description 2
- 238000001953 recrystallisation Methods 0.000 description 2
- 239000011265 semifinished product Substances 0.000 description 2
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UGJMVKGHAJNSHF-UHFFFAOYSA-N [Ta].[Zr].[Nb].[Ti] Chemical compound [Ta].[Zr].[Nb].[Ti] UGJMVKGHAJNSHF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N [Ti].[Ni] Chemical compound [Ti].[Ni] HZEWFHLRYVTOIW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000033228 biological regulation Effects 0.000 description 1
- 238000010273 cold forging Methods 0.000 description 1
- 238000005056 compaction Methods 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 description 1
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000003090 exacerbative effect Effects 0.000 description 1
- 238000000227 grinding Methods 0.000 description 1
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 1
- 230000007774 longterm Effects 0.000 description 1
- 238000005272 metallurgy Methods 0.000 description 1
- 239000010955 niobium Substances 0.000 description 1
- 238000010008 shearing Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 description 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22F—CHANGING THE PHYSICAL STRUCTURE OF NON-FERROUS METALS AND NON-FERROUS ALLOYS
- C22F1/00—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working
- C22F1/16—Changing the physical structure of non-ferrous metals or alloys by heat treatment or by hot or cold working of other metals or alloys based thereon
- C22F1/18—High-melting or refractory metals or alloys based thereon
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21B—ROLLING OF METAL
- B21B3/00—Rolling materials of special alloys so far as the composition of the alloy requires or permits special rolling methods or sequences ; Rolling of aluminium, copper, zinc or other non-ferrous metals
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B21—MECHANICAL METAL-WORKING WITHOUT ESSENTIALLY REMOVING MATERIAL; PUNCHING METAL
- B21J—FORGING; HAMMERING; PRESSING METAL; RIVETING; FORGE FURNACES
- B21J5/00—Methods for forging, hammering, or pressing; Special equipment or accessories therefor
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Thermal Sciences (AREA)
- Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Forging (AREA)
Abstract
Изобретение относится к термомеханической обработке титановых сплавов для медицины, а именно к созданию способа получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий, и может быть использовано для изготовления костных имплантатов. Способ получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий включает нагрев заготовок до температуры 800-950°С и их деформационно-термическую обработку путем многопроходной винтовой прокатки с промежуточными подогревами и ротационной ковки. Винтовую прокатку выполняют с истинной степенью деформации, составляющей 0,55-0,85 от суммарной истинной степени деформации при винтовой прокатке и ротационной ковке, со скоростью вращения раската 9-70 рад/с и при соблюдении соотношениягде n- суммарное число частных обжатий за все проходы, N -число проходов. Обеспечивается получение прутков из сверхупругих сплавов Ti-Zr-Nb длиной не менее 2000 мм размерного ряда по диаметру от 3 до 10 мм. Прутки имеют временное сопротивление при испытаниях на растяжение не менее 500 МПа и относительное удлинение не менее 10%. 1 ил., 2 табл., 2 пр.
Description
Изобретение относится к термомеханической обработке титановых сплавов для медицины, а именно к созданию способа получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий. Длинномерные прутки после обработки с использованием предлагаемого способа могут быть использованы в медицине, в качестве заготовок для изготовления костных имплантатов.
Известен способ получения способ получения проволоки из сплава титан-ниобий-тантал-цирконий с эффектом памяти формы, включающий гомогенизирующий отжиг слитка проводят в вакууме при температуре 600°С в течение 16 ч, интенсивную пластическую деформацию осуществляют путем многостадийной прокатки при температуре 15-30°С с обеспечением достижения в полученной заготовке накопленной степени деформации в 400%, а рекристаллизационный отжиг осуществляют в вакууме при температуре 550°С, затем заготовку нарезают на прутки электроэрозионным методом, проводят многостадийную ротационную ковку прутков при температуре 250°С и многостадийное волочение при температуре 80-100°С и степени деформации не более 80% с получением проволоки, при этом после каждой стадии ротационной ковки и волочения осуществляют отжиг в вакууме при температуре 550°С. (Патент РФ №2656626, МПК C22F 1/18, опубликовано: 06.06.2018 Бюл. №16). В отношении получения длинномерных прутков из сплавов системы титан-цирконий-ниобий известный способ имеет недостатки. Предписываемая способом деформация продольной прокаткой с накопленной степенью деформации в 400% формирует резко выраженную анизотропную структуру и свойства, которые:
- существенно снижают деформируемость прокатанных промежуточных заготовок и последующая ротационная ковка, сопровождается образованием разрывов.
- не позволяет получить требуемый уровень комплекса специальных свойств;
Финишное волочение, усугубляя структурную анизотропию, ведет к дальнейшему снижению свойств.
Известен также способ получения прутка из сплава системы никель-титан с эффектом памяти формы, характеризующийся тем, что изготавливают из сплава системы никель-титан с эффектом памяти формы прессованием или поперечно-винтовой прокаткой заготовку в виде прутка, которую далее нагревают и подвергают ротационной ковке в несколько стадий до требуемого размера со степенью деформации 5-25% на каждой стадии с промежуточным нагревом заготовки между стадиями ковки, при этом нагрев заготовки перед ротационной ковкой и промежуточный нагрев осуществляют до температуры 300-500°С в течение 30-180 минут, а после достижения суммарной деформации 40-90% между стадиями ковки осуществляют дополнительный отжиг заготовки при температуре 300-500°С в течение 30-180 минут. (Патент РФ №2536614, МПК C22F 1/18, опубликовано: 27.12.2014 Бюл. №36).
Данный способ не позволяет сформировать мелкодисперсную структуру свойства в прутках из титан-цирконий-ниобиевых сплавов, необходимые для создания костных имплантанов. Недостаток связан с тем, что в данном способе, подробно регламентированы только условия проведения ротационной ковки, при этом не указаны режимы поперечно-винтовой прокатки и нет связи между режимами винтовой прокатки и ковки. Это приводит к непредсказуемости получаемого результата. Поскольку, как известно, винтовая прокатка обладает максимально широким спектром деформационного воздействия на деформируемый металл; от его разрушения до интенсивного уплотнения. (Потапов И.Н., Полухин П.И. Технология винтовой прокатки. М.: Металлургия, 1990. - 344 с.)
Деформируемость сплавов системы титан-цирконий-ниобий весьма чувствительно циклическим и скоростным условиям деформации, несоблюдение которых при винтовой прокатке ведет либо к нарушениям сплошности металла и снижению его свойств, либо разрушению заготовок.
Наиболее близким техническим решением, принятым за прототип, является способ получения прутков из сплавов системы никель-титан с эффектом памяти формы, согласно которому создают сплав с эффектом памяти формы, изготавливают из сплава прессованием или поперечно-винтовой прокаткой полуфабрикаты в виде прутков, нагревают их до температуры 450-950°С и изготавливают из полуфабрикатов прутки ротационной ковкой. (Патент РФ №2162900, МПК C22F 1/18, опубликовано: 10.02.2001 Бюл. №4).
Способ-прототип, не позволяет получить требуемые структуру и специальные свойства в прутках сплавов системы титан-цирконий-ниобий, применяемых в качестве заготовок для изготовления костных имплантатов. Особенно сплавов типа Ti-18Zr-14Nb (в ат. %), которые, благодаря формированию динамически полигонизованной субструктуры β-фазы с размером субзерен 1-2 мкм, проявляют совершенное сверхупругое поведение при температуре человеческого тела, низкий модуль Юнга (менее 50 ГПа) и высокую функциональную усталостную долговечность. Все это обуславливает высокий уровень биомеханической совместимости с костной тканью.
Данный недостаток обусловлен с отсутствием регламента проведения поперечно-винтовой прокатки, направленным на формирование заданной структуры и свойств в сплавах этого типа. Кроме, того возможно образование разрывов и несплошностей в структуре металла при проведении как поперчено-винтовой прокатки, так и при ковке. В частности, режимы поперечно-винтовой прокатки с неконтролирумыми цикличностью (количеством циклов деформации и числом проходов) и скоростью вращения заготовки сопровождаются нарушением рационального температурного интервала пластической обработки в условиях деформационного разогрева с одной стороны и захолаживания поверхностных слоев металла с другой. В результате формируемая структура свойства и не соответствуют установленным требованиям. Наблюдается существенное снижение деформируемости заготовок, при котором получение качественных прутков затруднительно.
Отсутствие в известном способе предписаний по долям истинной деформации при винтовой прокатке и ротационной ковке приводит к недопустимой потере стабильности получаемых результатов.
Технический результат изобретения состоит в повышении служебных свойств сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий, работающих в условиях долговременных знакопеременных нагрузок. Применение этого способа позволит получать прутки из сверхупругих сплавов Ti-Zr-Nb длиной не менее 2000 мм размерного ряда по диаметру от 3 до 10 мм. Полученные прутки будут демонстрировать временное сопротивление при испытаниях на растяжении не менее 500 МПа по стандарту ASTM Е8/Е8М и относительное удлинение не менее 10% при испытаниях на растяжение по стандарту ASTM Е8/Е8М. Они будут адекватно функционировать в контакте с костной тканью человека, в частности, обладать схожим с живой тканью механическим поведением (низкий модуль Юнга менее 60 ГПа, выраженный эффект сверхупругости), а также обладать высокой коррозионной стойкостью (не ниже чистого титана).
Технический результат достигается тем, что в способе получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий, включающем включающий нагрев заготовок до температуры 800-950°С и их деформационно-термическую обработку сочетанием многопроходной винтовой прокатки с промежуточными подогревами и ротационной ковки, деформирование заготовок винтовой прокаткой выполняют с истинной степенью деформации, составляющей 0,55-0,85 от суммарной, со скоростью вращения раската 9-70 рад/сек и при этом соблюдают соотношение
где nΣц - где суммарное число частных обжатий за все проходы; N - число проходов.
Изобретение поясняется рисунком, где на фиг. 1 показана схема реализации винтовой прокатки, где а - проход; б - подогрев; в - следующий проход.
В данном способе реализуются принципы приспособляемости металла к условиям эксплуатации, путем адаптирующих условий проведения термомеханической обработки. Адаптация металла к знакопеременным нагрузкам производится за счет двух уровневой дробно-циклической деформации. Дробность деформации первого уровня выполняется многопроходной (2-10 проходов) винтовой прокаткой с промежуточными подогревами. В каждом отдельном проходе цикличность деформации второго уровня создается винтовым движением по заданным траекториям со скоростью вращения раската 9-70 рад/сек. При этом соблюдаются условие (*). В условиях реализации способа радиально-сдвиговой прокаткой и последующей ротационной ковкой формируется функционально градиентная структура металла. В периферийных слоях образуется мелкодисперсное строение с практически изотропным распределением структурных элементов и максимальным уровнем вязко-пластических свойств металла. По мере приближения к центру прутка линейные размеры зерен укрупняются и вытягиваются в осевом направлении. При это повышаются прочностные показатели. В целом создается естественный псевдокомпозит с пластичной оболочкой и «жесткой» сердцевиной, который обеспечивает достижение технического результата.
В данном способе винтовая прокатка выполняет функцию начального структурообразующего фактора, повышающего пластические свойства металла и делающая возможной последующую ротационную ковку. Ротационная ковка применяется как финишная обработка для удержания градиентной структуры в заданных пределах и получения прутков малого сечения (<10 мм).
Существенные отличительные признаки предлагаемого способа, выражаемые количественными интервалами режимов винтовой прокатки, установлены в результате прямой экспериментальной отработки. Они необходимы для достижения технического результата.
Интервал истинной степени деформации при винтовой прокатке составляет 0,55-0,85 от суммарной истинной степени деформации при винтовой прокатке и ротационной ковке. При истинной степени меньше 0,55 деформации винтовой прокаткой недостаточно для требуемого измельчения структуры и повышения пластических свойств металла. При этом технический эффект изобретения исчезает. Возможно образование разрывов при ковке. Если доля деформации винтовой прокаткой превышает 0,85 от суммарной, то, образуется чрезмерный градиент структуры и свойств по сечению получаемых прутков, который также ведет к потере технического результата. Кроме того, становится затруднительным получение прутков диаметром менее 10 мм.
Соблюдение скорости вращения раската в пределах 9-70 рад/с, контролируя скорость деформации и деформационный разогрев, поддерживает заданную температуру деформируемого металла по всему объему проката. Чрезмерно высокая скорость вращения раската (>70 рад/с) разогревает прокат на 50-80°С выше заданного уровня. При этом наблюдается недопустимый рекристаллизационный рост зерен и снижение пластичности. Кроме, того высокие скорости деформации являются прямым фактором, снижающим деформируемость сплавов системы титан-цирконий-ниобий. Возрастает опасность разрушения заготовок при прокатке. При малых скоростях вращения раската (<9 рад/с) наблюдается обратная температурная картина. Деформируемый металл на контакте с относительной холодными валками «захолаживается». При этом его пластичность в приконтактной зоне также снижается и образуются поверхностные дефекты.
Существенный отличительный признак способа по соотношению (*) задает требуемые условия по цикличности пластической деформации. Физическая сущность признака поясняется схемой реализации винтовой прокатки на фиг. 1. и состоит в следующем. Цикличность винтовой прокатки является, с одной стороны, фактором прямого действия, обеспечивающим искомый технический результат, но с другой стороны, от числа циклов зависит деформируемость заготовок и вероятность образования разрыв и дефектов. Что-бы получить результат и не допустить образования дефектов, необходимо предусматривать подогрев (выдержку прутка при температуре 800-950°С) через каждые 2,8-12 циклов в очаге деформации при винтовой прокатке (фиг. 1а) (фиг. 1б). В процессе подогрева в сплаве титан-цирконий-ниобий за счет термо-диффузионных процессов и релаксационных явлений снимается накопленная деформационная поврежденность металла. Его пластические свойства восстанавливаются на повышенном уровне и становится возможной дальнейшая прокатка (фиг. 1в.).
Описанная схема термодеформационной обработки «винтовая прокатка → подогрев (выдержка) → винтовая прокатка» воспроизводится необходимое число раз для получения прутка заданного диаметра. При этом целесообразно в каждом последующем проходе винтовой прокатке увеличивать число циклов деформации на 12-18% и повышать скорость вращения заготовки на 15-25%.
Если 
то количество циклов при винтовой прокатке недостаточно для формирования требуемого структурного строения. При 
образуется периферийные разрывы металла вследствие чрезмерно большого числа без промежуточного подогрева.
Кроме, того достижению и усилению положительного эффекта способствует проведение винтовой прокатки в трехвалковом стане, при углах подачи валков 18-24°, отрицательных углах раскатки -5-20° и углах наклона образующей валков к оси прокатки 7-13°. Положительно сказывается на результате проведение ротационной ковки при температуре на 100-200 градусов ниже, чем при винтовой прокатке. Возможна также холодная ротационная ковка.
Пример 1 реализации способа.
Слиток сплава Ti-18Zr-14Nb (в ат. %) диаметром 50 мм, длиной 660 мм был выплавлен методом вакуумной индукционной плавки
Слиток обтачивался до диаметра 46 мм и отбирались контрольные пробы на образцы для исследования структуры и свойств.
Далее слиток подвергался деформационно-термической обработке. Нагревался в камерной электропечи сопротивления до температуры 900°С в течении 60 мин.
Нагретый слиток деформировался винтовой прокаткой за три прохода до диаметра 12 мм. по маршруту ∅46→∅36→∅22→∅12. Между проходами раскат подогревался (выдерживался) в печи в течении 10-15 мин при температуре 900°С. Полученный пруток диаметром 12 мм. подвергался ротационной ковке до диаметра 7 мм. по маршруту ∅12→∅11→∅10→∅9→∅8→∅7 при температуре 600°С также с промежуточными подогревами в течении 8-10 мин. При этом суммарная истинная степень деформации составила: 
а истинная степень деформации при винтовой прокатке 
или 0,71 от суммарной.
Скорость вращения заготовки и количество циклов деформации в процессе винтовой прокатки приведены в табл. 1.
Суммарное число циклов деформации за три прохода (N=3) составило
Винтовая прокатка выполнялась в трехвалковом стане, при угле подачи валков 20°, угле раскатки -7° и угле наклона образующей валков к оси прокатки 12,5°.
Деформационно-термическая обработка слитка сочетанием многопроходной винтовой прокатки с промежуточными подогревами и ротационной ковки на всех этапах проходила устойчиво без образования каких-либо дефектов.
Полученные прутки подвергались всесторонним исследованиям, в результате которых установлено, что технический результат, достигнут в полном объеме.
Таким образом, в результате применения способа, включающего деформационно-термическую обработку заготовок сочетанием многопроходной винтовой прокатки и ротационной ковки по определенному режиму получены прутки из сверхупругого сплава системы Ti-18Zr-14Nb длиной более 2000 мм и диаметром 7 мм. Показано, что полученные прутки демонстрируют временное сопротивление при испытаниях на растяжении 653 МПа по стандарту ASTM Е8/Е8М и относительное удлинение 12% при испытаниях на растяжение по стандарту ASTM Е8/Е8М. Они будут адекватно функционировать в контакте с костной тканью человека благодаря схожему с живой тканью механическим поведением (низкий модуль Юнга 46 ГПа, выраженный эффект сверхупругости).
Пример 2 реализации способа.
Слиток сплава Ti-18Zr-15Nb (в ат. %) диаметром 60 мм, длиной 200 мм был выплавлен методом вакуумной индукционной плавки
Слиток обтачивался до диаметра 55 мм и отбирались контрольные пробы на образцы для исследования структуры и свойств.
Далее слиток подвергался деформационно-термической обработке. Нагревался в камерной электропечи сопротивления до температуры 950°С в течении 60 мин.
Нагретый слиток деформировался винтовой прокаткой за три прохода до диаметра 12 мм. по маршруту ∅55→∅44→∅36→∅22→∅13. Между проходами раскат подогревался (выдерживался) в печи в течении 10-15 мин при температуре 900°С. Полученный пруток диаметром 12 мм. подвергался ротационной ковке до диаметра 7 мм. по маршруту ∅13→∅12→∅11→∅10→∅9→∅8→∅7→∅6 при температуре 700°С также с промежуточными подогревами в течении 8-10 мин. При этом суммарная истинная степень деформации составила: 
а истинная степень деформации при винтовой прокатке 
или 0,65 от суммарной.
Скорость вращения заготовки и количество циклов деформации в процессе винтовой прокатки приведены в табл. 2.
Суммарное число циклов деформации за три прохода (N=3) составило
Винтовая прокатка выполнялась в трехвалковом стане, при угле подачи валков 20°, угле раскатки -7° и угле наклона образующей валков к оси прокатки 12,5°.
Деформационно-термическая обработка слитка сочетанием многопроходной винтовой прокатки с промежуточными подогревами и ротационной ковки на всех этапах проходила устойчиво без образования каких-либо дефектов.
Полученные прутки подвергались всесторонним исследованиям, в результате которых установлено, что технический результат, достигнут в полном объеме.
Таким образом, в результате применения способа, включающего деформационно-термическую обработку заготовок сочетанием многопроходной винтовой прокатки и ротационной ковки по определенному режиму получены прутки из сверхупругого сплава системы Ti-18Zr-14Nb длиной более 2000 мм и диаметром 6 мм. Показано, что полученные прутки демонстрируют временное сопротивление при испытаниях на растяжении 620 МПа по стандарту ASTM Е8/Е8М и относительное удлинение 16% при испытаниях на растяжение по стандарту ASTM Е8/Е8М. Они будут адекватно функционировать в контакте с костной тканью человека благодаря схожему с живой тканью механическим поведением (низкий модуль Юнга 42 ГПа, выраженный эффект сверхупругости).
Claims (3)
- Способ получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий, включающий нагрев заготовок до температуры 800-950°С и их деформационно-термическую обработку путем многопроходной винтовой прокатки с промежуточными подогревами и ротационной ковки, отличающийся тем, что винтовую прокатку выполняют с истинной степенью деформации, составляющей 0,55-0,85 от суммарной истинной степени деформации при винтовой прокатке и ротационной ковке, со скоростью вращения раската 9-70 рад/с и при соблюдении соотношения:
-
- где nΣц - где суммарное число частных обжатий при винтовой прокатке за все проходы; N - число проходов.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018146145A RU2692003C1 (ru) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Способ получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2018146145A RU2692003C1 (ru) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Способ получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2692003C1 true RU2692003C1 (ru) | 2019-06-19 |
Family
ID=66947758
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2018146145A RU2692003C1 (ru) | 2018-12-25 | 2018-12-25 | Способ получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2692003C1 (ru) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717765C1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-03-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ винтовой прокатки сплавов системы титан-цирконий-ниобий |
| RU2753210C1 (ru) * | 2021-02-17 | 2021-08-12 | Общество с ограниченной ответственностью "СПФ Биолаб" | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВ ИЗ СВЕРХУПРУГИХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Ti-Zr-Nb |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2536614C2 (ru) * | 2013-04-09 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленный центр МАТЭК-СПФ" | Способ получения прутков и способ получения тонкой проволоки из сплава системы никель-титан с эффектом памяти формы |
| RU2562591C1 (ru) * | 2014-04-25 | 2015-09-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" | Способ изготовления длинномерных металлических прутков с нанокристаллической структурой для медицинских изделий (варианты) |
| RU2621535C1 (ru) * | 2016-11-02 | 2017-06-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Способ получения наноструктурной проволоки из сплава титан-никель-тантал с эффектом памяти формы |
| US9752219B2 (en) * | 2012-11-16 | 2017-09-05 | The Texas A&M University System | Self-adaptive, ultra-low elastic modulus shape memory alloys |
| RU2656626C1 (ru) * | 2017-05-15 | 2018-06-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Способ получения проволоки из сплава титан-ниобий-тантал-цирконий с эффектом памяти формы |
-
2018
- 2018-12-25 RU RU2018146145A patent/RU2692003C1/ru active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9752219B2 (en) * | 2012-11-16 | 2017-09-05 | The Texas A&M University System | Self-adaptive, ultra-low elastic modulus shape memory alloys |
| RU2536614C2 (ru) * | 2013-04-09 | 2014-12-27 | Общество с ограниченной ответственностью "Промышленный центр МАТЭК-СПФ" | Способ получения прутков и способ получения тонкой проволоки из сплава системы никель-титан с эффектом памяти формы |
| RU2562591C1 (ru) * | 2014-04-25 | 2015-09-10 | федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Нижегородский государственный университет им. Н.И. Лобачевского" | Способ изготовления длинномерных металлических прутков с нанокристаллической структурой для медицинских изделий (варианты) |
| RU2621535C1 (ru) * | 2016-11-02 | 2017-06-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Способ получения наноструктурной проволоки из сплава титан-никель-тантал с эффектом памяти формы |
| RU2656626C1 (ru) * | 2017-05-15 | 2018-06-06 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова Российской академии наук (ИМЕТ РАН) | Способ получения проволоки из сплава титан-ниобий-тантал-цирконий с эффектом памяти формы |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2717765C1 (ru) * | 2019-12-27 | 2020-03-25 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский технологический университет "МИСиС" | Способ винтовой прокатки сплавов системы титан-цирконий-ниобий |
| RU2753210C1 (ru) * | 2021-02-17 | 2021-08-12 | Общество с ограниченной ответственностью "СПФ Биолаб" | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВ ИЗ СВЕРХУПРУГИХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Ti-Zr-Nb |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| AU2019222883B2 (en) | Thermo-mechanical processing of nickel-titanium alloys | |
| US6946039B1 (en) | Physical vapor deposition targets, and methods of fabricating metallic materials | |
| JP4013761B2 (ja) | チタン合金棒材の製造方法 | |
| JP6823827B2 (ja) | 耐熱Ｔｉ合金及びその製造方法 | |
| JP2016079454A (ja) | アルミニウム合金鍛造材およびその製造方法 | |
| RU2692003C1 (ru) | Способ получения прутков из сверхупругих сплавов системы титан-цирконий-ниобий | |
| RU2678111C1 (ru) | Способ обработки магниевого сплава системы Mg-Y-Nd-Zr методом равноканального углового прессования | |
| RU2656626C1 (ru) | Способ получения проволоки из сплава титан-ниобий-тантал-цирконий с эффектом памяти формы | |
| US10011885B2 (en) | Methods for producing titanium and titanium alloy articles | |
| JP2008531288A (ja) | チタン合金の鋳造方法 | |
| JP2014161861A5 (ru) | ||
| CN110029294B (zh) | 一种钛锆铌合金的加工方法 | |
| Zhang et al. | Microstructure characterization of hot isostatic pressed Ti–6Al–4V alloy under uniaxial compression and post heat treatment | |
| RU2716612C1 (ru) | Способ гибридной обработки магниевых сплавов | |
| JP5941070B2 (ja) | 高強度及び高成形性を有するチタン合金の製造方法及びこれによるチタン合金 | |
| RU2717765C1 (ru) | Способ винтовой прокатки сплавов системы титан-цирконий-ниобий | |
| JP6230885B2 (ja) | α＋β型チタン合金および同合金の製造方法 | |
| JP2017078206A (ja) | 均質な針状組織を有し、引張特性に優れたα＋β型チタン合金熱間押出形材およびその製造方法 | |
| RU2753210C1 (ru) | СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУТКОВ ИЗ СВЕРХУПРУГИХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ СИСТЕМЫ Ti-Zr-Nb | |
| CN106702293A (zh) | 一种高强耐磨Al‑Si‑Cu合金的热处理工艺 | |
| JP4103959B2 (ja) | Ａｌ−Ｓｉ系合金の製法 | |
| KR20110073950A (ko) | 고강도 및 고연성 티타늄 합금의 제조방법 | |
| RU2616316C1 (ru) | Проводниковый ультрамелкозернистый алюминиевый сплав и способ его получения | |
| RU2606685C1 (ru) | Способ термомеханической обработки литых (γ+α2)- интерметаллидных сплавов на основе алюминида титана γ-TiAl | |
| KR20190076749A (ko) | 타이타늄 합금의 처리 방법 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| QB4A | Licence on use of patent |
Free format text: LICENCE FORMERLY AGREED ON 20200304 Effective date: 20200304 |