SU1759946A1

SU1759946A1 - Method of producing semiproducts from titanium nickelide base alloys

Info

Publication number: SU1759946A1
Application number: SU904833997A
Authority: SU
Inventors: Александр Андреевич Александров; Александр Степанович Андрющенко; Николай Георгиевич Колбасников; Сергей Владимирович Щукин
Original assignee: Ленинградский Политехнический Институт Им.М.И.Калинина
Priority date: 1990-06-04
Filing date: 1990-06-04
Publication date: 1992-09-07

Abstract

Изобретение относитс к обработке металлов с обратимыми фазовыми превращени ми мартенситного типа и может быть использавано при холодной прокатке, волочении , ротационной ковке и других способах обработки давлением сплавов с эффектом запоминани формы. Способ включает холодную деформацию со степенью 25-65% со сменой направлени деформировани в каждой последующей холодной деформации с промежуточными обжигами в интервале температур 800- 1100&deg;С. Способ позвол ет интенсифицировать производство.The invention relates to the processing of metals with reversible phase transformations of the martensitic type and can be used in cold rolling, drawing, rotational forging and other methods of processing by pressure of shape memory alloys. The method includes cold deformation with a degree of 25-65% with a change in the direction of deformation in each subsequent cold deformation with intermediate calcinations in the temperature range of 800-1100 ° C. The method allows to intensify production.

Description

Изобретение относитс к обработке материалов с обратимыми фазовыми превращени ми мартенситного типа, обладающих свойствами формоизмерени , и может быть использовано при холодной прокатке, волочении , плющении, ротационной ковке и других способах обработки давлением сплавов с эффектом пам ти формы в металлургии и машиностроении.The invention relates to the processing of materials with reversible phase transformations of the martensitic type, possessing shape-measuring properties, and can be used in cold rolling, drawing, crushing, rotational forging, and other methods of pressure treatment of alloys of shape memory in metallurgy and mechanical engineering.

Известен способ изготовлени проволоки из никелида титана, включающий холодное волочение (Ј до 12%) с промежуточными отжигами до 650°С.A known method of manufacturing titanium nickelide wire includes cold drawing (Ј up to 12%) with intermediate anneals up to 650 ° C.

Недостаток известного способа заключаетс в том, что его применение дл получени полуфабриката сильно затруднего из-за возврата деформации при термоупругом маотенситном превращении после отжига до 600°С. При степен х деформации до 12% возврат деформации составл ет 70- 100%, т. е. изделие практически не утон етс .A disadvantage of the known method is that its use for the production of a semi-finished product is much more difficult due to the return of the deformation during the thermoelastic maotencine transformation after annealing to 600 ° C. With a strain rate of up to 12%, the return strain is 70-100%, i.e. the product is practically non-thinning.

Цель изобретени - интенсификаци процесса производства за счет подавлени возврата деформации при термоупругом мартенситном превращении.The purpose of the invention is to intensify the production process by suppressing the return of deformation during thermoelastic martensitic transformation.

Дл этого в предлагаемом способе проводитс деформационно-термическа обработка , термическую обработку ведут при 800-1100°С, а дальнейшую пластическую деформацию провод т со степен ми деформации 25-65%, причем между термообработками производ т смену направлений деформировани .For this, in the proposed method, deformation-thermal treatment is carried out, heat treatment is carried out at 800-1100 ° C, and further plastic deformation is carried out with strain levels of 25-65%, and between heat treatments, the deformation directions are changed.

В процессе термической обработки происходит рекристаллизаци никелида титана . При этом возможно выпадение фазы NiaTi, котора характеризуетс параметрами атомно-кристаллического строени , отличными от фазы NiTi. Предположительно по вление новой фазы приводит к торможению возврата границ за счет искажени первоначальной структуры.During the heat treatment, titanium nickelide is recrystallized. In this case, the precipitation of the NiaTi phase is possible, which is characterized by atomic-crystalline structure parameters different from the NiTi phase. Presumably, the appearance of a new phase leads to a slowdown in the return of boundaries due to the distortion of the original structure.

При температурах 800-1100°С имеет место наименьший возврат деформации.At temperatures of 800-1100 ° C, there is the least deformation return.

XIXi

(Л(L

о оoh oh

4 О4 o

Пластическа деформаци выводит материал из состо ни равновеси , в нем начинают формироватьс диссипативные структуры и при степени деформации 25% происходит необратимое нарушение когерентности межзеренных границ мартенсит- ной фазы. Переход когерентной границы в некогерентную в диссипативных структурах приводит к потере возврата деформации в материале. Верхний предел деформировани обусловлен возможност ми пластического деформировани до степени деформации 65%. Производима смена направлений деформировани необходима дл более равномерного хаотичного распределени дислокаций, что св зано с образующимис текстурами деформации, привод щими к понижению возврата деформации при термоупругом мартенситном превращении.Plastic deformation takes the material out of equilibrium, dissipative structures begin to form in it, and with a degree of deformation of 25%, an irreversible violation of the coherence of the grain boundaries of the martensitic phase occurs. The transition of the coherent boundary to incoherent in dissipative structures leads to a loss of the return of the strain in the material. The upper limit of deformation is due to the potential for plastic deformation to a degree of deformation of 65%. The reversal of the deformation directions is required for a more uniform chaotic distribution of dislocations, which is associated with the resulting deformation textures, leading to a decrease in the deformation return during the thermoelastic martensitic transformation.

Проведение термообработки при температуре менее 800°С не позвол ет рекри- сталлизоватьс структуре сплава, а термообработка при температурах более 1100°С приводит к началу процессов плавлени в микрообъемах.Carrying out heat treatment at a temperature of less than 800 ° C does not allow the structure of the alloy to recrystallize, and heat treatment at temperatures of more than 1100 ° C leads to the start of melting processes in microvolumes.

Пластическа деформаци со степен ми деформации менее 25% не позвол ет перевести когерентные границы в некогерентные , а при степени деформации более 65% наступает разрушение структуры.Plastic deformation with strain rates of less than 25% does not allow coherent boundaries to be converted to incoherent, and with a strain degree of more than 65%, the structure is destroyed.

В литературе известны способы термообработки с целью рекристаллизации, а также известны процессы пластической деформации с целью придани новой формы при геометрических размеров. Однако использование известных способов в совокупности совместно со сменой направлени деформации и достижение иной цели позвол ет говорить, что совокупность отличительных признаков вл етс существенной .In the literature, methods of heat treatment with the purpose of recrystallization are known, as well as processes of plastic deformation with the aim of imparting a new shape with geometrical dimensions. However, the use of known methods in conjunction with the change of direction of deformation and the achievement of another goal allows us to say that the set of distinctive features is essential.

Примеры конкретного выполнени .Examples of specific performance.

Холодна пластическа обработка давлением осуществл лась на волочильном стане барабанного типа. Диаметр заготовки 8 мм, конечный диаметр после многократного волочени 0,6 мм. Материал проволоки -эквиатомныйсплавTi-50% Ni(никелид титана). Проводилась прокатка ленты на прокатном стане Дуо-200, Исходна толщина ленты 3 мм, конечна толщина ленты после многократной прокатки 5 мкм. Материал ленты сплава Ti - 49% Ni (никелид титана). Проводилась ротационна ковка на ротационно-ковочной машине РКМ-300, Исходный диаметр прутка - 8 мм. Конечный диаметр после многократной ковки - 3 мм. Материал прутка сплавов Ti - 51 % Ni (никелид титана).Cold plastic working was carried out on a drum type drawing mill. The diameter of the workpiece is 8 mm, the final diameter after repeated drawing is 0.6 mm. The wire material is the equiatomic alloy Ti-50% Ni (titanium nickelide). The strip was rolled at the Duo-200 rolling mill. The initial thickness of the tape was 3 mm, the final thickness of the belt after repeated rolling was 5 microns. The material of the tape alloy Ti - 49% Ni (titanium nickelide). Rotational forging was carried out on the PKM-300 rotary forging machine. The initial diameter of the bar was 8 mm. The final diameter after repeated forging is 3 mm. The material of the bar of Ti alloys is 51% Ni (titanium nickelide).

Режимы деформационно-термической обработки и степени возврата деформации после термической обработки приведены в таблице.The modes of deformation-heat treatment and the degree of deformation return after heat treatment are shown in the table.

В результате проведенных экспериментов в лабораторных услови х, установлено, что подавление возврата деформации достижимо методами деформационно-термической обработки, что приводит кAs a result of the experiments conducted in laboratory conditions, it was found that the suppression of the return of deformation is achievable by methods of deformation-heat treatment, which leads to

интенсификации процесса.process intensification.

При холодном волочении сплава ТН-1 (прототип) с 08 мм на диаметр 7,5 мм после термообработки сплава ТН-1 восстановил свой диаметр 8 мм полностью, т. е. возвратDuring cold drawing of the TN-1 alloy (prototype) from 08 mm to a diameter of 7.5 mm, after heat treatment of the TN-1 alloy, it fully restored its diameter to 8 mm, i.e. return

деформации составил 100%.strain was 100%.

При холодном волочении сплава ТН-1 с 8 мм на диаметр 6,5 мм после термообработки сплава ТН-1 восстановил, увеличил диаметр до 6,6 мм, т. е. возврат деформацииWith cold drawing of the TN-1 alloy from 8 mm to a diameter of 6.5 mm, after heat treatment, the TN-1 alloy recovered, increased the diameter to 6.6 mm, i.e. the return of deformation

составил 0,09%, т.е. только за один передел диаметр уменьшилс , а общий технологический цикл сократилс и технологическое врем получени продукции уменьшилось, т. е. процесс интенсифицирован.amounted to 0.09%, i.e. only in one conversion, the diameter decreased, and the overall technological cycle was shortened, and the technological time for production was reduced, i.e., the process was intensified.

ТЕХНИКО-ЭКОНОМИЧЕСКИЙ ЭФФЕКТTECHNICAL AND ECONOMIC EFFECT

По сравнению с прототипом предлагаемое техническое решение позвол ет подавить возврат деформации при термоупругомCompared with the prototype, the proposed technical solution allows to suppress the return of the deformation during thermoelastic

мартенситном превращении в сплавах ни- келида титана и, таким образом, интенсифицировать процесс производства прутков, полос, лент проволок из сплавов на основе никелида титана) за счет увеличени предельной степени деформации между переделами .martensitic transformation in titanium nickelide alloys and, thus, to intensify the process of production of rods, strips, strips of wires from alloys based on titanium nickelide) by increasing the limiting degree of deformation between redistribution.

Ожидаемый экономический эффект от использовани за вл емого способа может быть подсчитан от снижени себестоимостиThe expected economic effect from the use of the claimed method can be calculated from cost reduction

прутков, полос, лент, проволок из сплавов на основе никелида титана. В насто щее врем эффект в денежном выражении рассчитан быть не может из-за отсутстви у авторов калькул ции себестоимости изготавливаемой в СССР продукции из сплавов на основе никелидов титана.bars, strips, tapes, wires made of alloys based on titanium nickelide. At present, the effect in monetary terms cannot be calculated due to the authors' lack of a calculation of the cost of products manufactured in the USSR from titanium nickelide-based alloys.

Claims

The invention method for the manufacture of semi-finished products

from titanium nickelide-based alloys, including cold deformation with intermediate annealing, which is different from that (in order to intensify production by suppressing the return of deformation during thermoelastic martensitic transformation, cold deformation is carried out with a degree of 25-65% with changing deformation direction in each subsequent cold deformation, and the intermediate anneals are in the range of 800-1100 ° C.