×
20.03.2015
216.013.322f

СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ДЕФОРМИРУЕМОГО СПЛАВА ВТ23

Вид РИД

Изобретение

Юридическая информация Свернуть Развернуть
Краткое описание РИД Свернуть Развернуть
Аннотация: Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке титановых сплавов. Способ термической обработки изделия из деформируемого сплава ВТ23 характеризуется тем, что изделие нагревают до 850°С, выдерживают 1 ч, охлаждают в воде и подвергают старению при температуре 550°С в течение 10 ч. Затем изделие нагревают, выдерживают при температуре 300-400°С и проводят последующее охлаждение до температуры 20 ÷ (-10)°С при одновременном воздействии потока газа и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления в пределах 140-160 дБ. Измельчаются зерна избыточной фазы α-твердого раствора, а также все структурные составляющие, формируется внутризеренная структура с выстраиванием дислокаций в виде упорядоченных образований и уменьшением внутренних микронапряжений на границах раздела фаз. Повышается прочность при удовлетворительной пластичности, а также повышается релаксационная стойкость сплавов. 1 ил., 2 табл.
Основные результаты: Способ термической обработки изделия из деформируемого сплава ВТ23, характеризующийся тем, что изделие нагревают до 850°С, выдерживают 1 ч, охлаждают в воде и подвергают старению при температуре 550°С в течение 10 ч, затем изделие нагревают, выдерживают при температуре 300-400°С и проводят последующее охлаждение до температуры 20 ÷ (-10)°С при одновременном воздействии потока газа и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления в пределах 140-160 дБ.
Реферат Свернуть Развернуть

Изобретение относится к металлургии, в частности к термической обработке двухфазных титановых сплавов.

Известен способ обработки изделий из сплавов на основе титана, в том числе ВТ22, с использованием термоциклической обработки - ТЦО (В.Н. Гриднев, О.М. Ивасишин, С.П. Ошкадеров «Физические основы скоростного термоупрочнения титановых сплавов» Киев, Наукова думка 1986 г., с. 253), при реализации которого осуществлялся нагрев со скоростью 2,5 Кхс-1 в интервале температур от комнатной до 1023 К и ускоренное охлаждение на воздухе.

При проведении обработки условный предел прочности сплава возрастает с 1020 до 1080 МПа. Недостатком этого способа является небольшой эффект упрочнения.

Титановые двухфазные сплавы мартенситного класса для достижения высоких значений прочности и релаксационной стойкости подвергают закалке и старению (для сплава ВТ23 известен способ: нагрев до температуры 850°C, выдержка 1 ч, охлаждение в воде, старение при температуре 550°C в течение 10 ч (Ю.М. Лахтин), принятый в качестве ближайшего аналога, обеспечивающий возможность формирования структуры, механических и эксплуатационных свойств за счет протекания 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 - нагрев до температуры 850°C, выдержка 1 час, охлаждение в воде, старение при температуре 550°C в течение 10 ч.

Основным недостатком способа, принятого в качестве ближайшего аналога, является то, что способ не обеспечивает стабильных результатов достижения требуемых значений прочности для таких изделий, как упругие элементы, например тарельчатые пружины (ТП). Недостаточный уровень эксплуатационных свойств связан с многофакторным влиянием (исходная структура сплава после деформации, степень ее однородности в пределах партии и одного изделия, режимы нагрева и охлаждения сплава в процессе проведения термической обработки) на формирование структуры сплава.

Перед заявляемым изобретением поставлена задача повысить релаксационную стойкость сплава ВТ23 в том случае, если после нагрева до температуры 850°C, выдержке 1 ч, охлаждения в воде, старения при температуре 550°C в течение 10 ч не достигнут нужный эффект упрочнения и пружина не соответствует требованиям технических условий эксплуатации изделий.

Поставленная задача решается за счет того, что изделие подвергают обработке путем нагрева и выдержки при температуре 300°C, а последующее охлаждение до температуры -10°C 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 подвергается нагреву до температуры 850°C, выдержке 1 ч, охлаждению в воде, старению при температуре 550°C в течение 10 ч.

При проведении заявляемой обработки благодаря одновременному воздействию на изделие из сплава титана при ее охлаждении потока газа с температурой ниже 0°C и акустического поля достигается технический результат, а именно измельчаются первичная пластинчатая α-фаза твердого раствора, происходит частичная ее глобуляризация, и измельчаются структурных составляющие, выделившиеся при распаде мартенситных фаз при старении, формируется внутризеренная структура с выстраиванием дислокаций в виде упорядоченных образований, т.е. формируется блочная структура, состоящая из сильно разориентированных микрообъемов, а также уменьшаются внутренние микронапряжения на границах раздела фаз. Это позволяет изменять механические свойства в желаемом направлении: повысить прочность и релаксационную стойкость.

В качестве примера для оценки заявляемого способа термической обработки изделий из сплава ВТ23 были использованы тарельчатые пружины (ТП), прошедшие термическую обработку: нагрев до температуры 850°C, выдержка 1 ч, охлаждение в воде, старение при температуре 550°C в течение 10 ч, и имеющие низкую релаксационную стойкость. Тарельчатые пружины подвергают обработке путем нагрева и выдержки при температуре 300°C, а последующее охлаждение до температуры -10°C проводят при одновременном воздействии потока газа и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления в пределах 140-160 дБ.

Поставленная задача решается за счет того, что изделие подвергают обработке путем нагрева при температуре (0,4÷0,7) tэвт, где tэвт °C - температура эвтектического превращения сплава и выдержки, определяемой габаритами изделия, а последующее охлаждение до температуры -10°C÷-20°C 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 из алюминиевых сплавов, упрочняемых термической обработкой, кроме отжига, осуществляемого путем нагрева до стандартной для этого сплава температуры с выдержкой и последующего охлаждения на воздухе или печью, подвергается закалке путем нагрева до температуры 535°C, выдержке и охлаждению в воде с температурой 18÷20°C.

Охлаждение заготовки может быть проведено с использованием газоструйного генератора звука (ГГЗ).

В качестве охлаждающего рабочего газа может быть использован воздух или инертный газ.

При проведении заявляемой обработки благодаря одновременному воздействию на изделие из сплава ВТ23 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 эвтектики, формируется внутризеренная структура с выстраиванием дислокаций 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. таблицу)

Способ термической обработки изделия из деформируемого сплава ВТ23, характеризующийся тем, что изделие нагревают до 850°С, выдерживают 1 ч, охлаждают в воде и подвергают старению при температуре 550°С в течение 10 ч, затем изделие нагревают, выдерживают при температуре 300-400°С и проводят последующее охлаждение до температуры 20 ÷ (-10)°С при одновременном воздействии потока газа и акустического поля звукового диапазона частот с уровнем звукового давления в пределах 140-160 дБ.
СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЯ ИЗ ДЕФОРМИРУЕМОГО СПЛАВА ВТ23
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 1-10 of 22 items.
10.07.2013
№216.012.53c9

Способ формирования сигнала управления системой стабилизации беспилотного летательного аппарата

Изобретение относится к технике управления полетом беспилотного летательного аппарата в условиях появления не предсказуемых факторов возмущения полетом, способных привести к изменению траектории и, как следствие, к промахам в поражении цели. Способ заключается в формировании управляющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487052
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.10.2013
№216.012.75b0

Крыло гиперзвукового летательного аппарата в условиях его аэродинамического нагрева

Изобретение относится к авиационной и ракетно-космической технике и касается тепловой защиты частей корпусов летательных аппаратов (ЛА), совершающих полет со сверх- и гиперзвуковыми скоростями. Крыло гиперзвукового ЛА содержит размещенный на его поверхности эмиссионный слой (2), который через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495788
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.12.2013
№216.012.8dfd

Уплотнительное устройство канала ствола артиллерийского орудия

Уплотнительное устройство содержит клин затвора с выполненной в нем расточкой, заполненной жидкостью, стакан с отверстиями, дифференцирующий кольцевой поршень, воротник кольцевого дифференцирующего поршня, крышку, резиновое кольцо, поджимаемое к казенному срезу ствола, со стальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502032
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e2b

Крыло гиперзвукового летательного аппарата в условиях его аэродинамического нагрева

Изобретение относится к ракетно-космической и авиационной технике. Крыло гиперзвукового летательного аппарата (ЛА) содержит внешнюю оболочку, на внутренней поверхности которой размещен эмиссионный слой-катод, который через бортовой потребитель электроэнергии, токоввод катода и токовывод анода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506199
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9ea4

Способ термической обработки конструкционных сталей на высокопрочное состояние

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке конструкционных сталей. Способ включает закалку конструкционной стали на мартенсит с последующим воздействием на нее пульсирующего дозвукового воздушного потока с определенными частотой и звуковым давлением при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506320
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.08.2014
№216.012.e887

Способ оперативного определения качества микроструктуры титанового сплава упругого элемента

Использование: для оперативного определения качества микроструктуры титанового сплава упругого элемента. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют более одного нагружения исследуемого упругого элемента нагрузкой до максимальной деформации с регистрацией сигналов акустической эмиссии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525320
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.12.2014
№216.013.125e

Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536125
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.07.2015
№216.013.66b0

Способ упрочняющей термической обработки углеродистых инструментальных сталей

Изобретение относится к термической обработке углеродистых инструментальных сталей. Способ термической обработки включает закалку сталей с температуры 760-780°C и последующее воздействие на них при комнатной температуре пульсирующего дозвукового воздушного потока частотой 1130-2100 Гц и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557841
Дата охранного документа: 27.07.2015
10.08.2015
№216.013.6b0b

Способ управления аэродинамическими характеристиками гиперзвукового летательного аппарата

Изобретение относится к области гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА). Способ управления аэродинамическими характеристиками гиперзвукового летательного аппарата включает установку плоских МГД-генераторов попарно симметрично относительно плоскости симметрии элементов оперения ГЛА, а между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558961
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.08.2015
№216.013.7554

Способ термообработки изделий из конструкционных сталей

Изобретение относится к области обработки черных металлов, в частности к повышению механических свойств конструкционных сталей. Для повышения значений показателей ударной вязкости и пластичности без снижения показателей прочности изделие подвергают закалке и высокому отпуску, а затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561611
Дата охранного документа: 27.08.2015
Showing 1-10 of 30 items.
10.07.2013
№216.012.53c9

Способ формирования сигнала управления системой стабилизации беспилотного летательного аппарата

Изобретение относится к технике управления полетом беспилотного летательного аппарата в условиях появления не предсказуемых факторов возмущения полетом, способных привести к изменению траектории и, как следствие, к промахам в поражении цели. Способ заключается в формировании управляющего...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002487052
Дата охранного документа: 10.07.2013
20.10.2013
№216.012.75b0

Крыло гиперзвукового летательного аппарата в условиях его аэродинамического нагрева

Изобретение относится к авиационной и ракетно-космической технике и касается тепловой защиты частей корпусов летательных аппаратов (ЛА), совершающих полет со сверх- и гиперзвуковыми скоростями. Крыло гиперзвукового ЛА содержит размещенный на его поверхности эмиссионный слой (2), который через...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002495788
Дата охранного документа: 20.10.2013
20.12.2013
№216.012.8dfd

Уплотнительное устройство канала ствола артиллерийского орудия

Уплотнительное устройство содержит клин затвора с выполненной в нем расточкой, заполненной жидкостью, стакан с отверстиями, дифференцирующий кольцевой поршень, воротник кольцевого дифференцирующего поршня, крышку, резиновое кольцо, поджимаемое к казенному срезу ствола, со стальными...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502032
Дата охранного документа: 20.12.2013
10.02.2014
№216.012.9e2b

Крыло гиперзвукового летательного аппарата в условиях его аэродинамического нагрева

Изобретение относится к ракетно-космической и авиационной технике. Крыло гиперзвукового летательного аппарата (ЛА) содержит внешнюю оболочку, на внутренней поверхности которой размещен эмиссионный слой-катод, который через бортовой потребитель электроэнергии, токоввод катода и токовывод анода...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506199
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.02.2014
№216.012.9ea4

Способ термической обработки конструкционных сталей на высокопрочное состояние

Изобретение относится к области металлургии, в частности к термической обработке конструкционных сталей. Способ включает закалку конструкционной стали на мартенсит с последующим воздействием на нее пульсирующего дозвукового воздушного потока с определенными частотой и звуковым давлением при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506320
Дата охранного документа: 10.02.2014
10.08.2014
№216.012.e887

Способ оперативного определения качества микроструктуры титанового сплава упругого элемента

Использование: для оперативного определения качества микроструктуры титанового сплава упругого элемента. Сущность изобретения заключается в том, что выполняют более одного нагружения исследуемого упругого элемента нагрузкой до максимальной деформации с регистрацией сигналов акустической эмиссии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002525320
Дата охранного документа: 10.08.2014
20.12.2014
№216.013.125e

Способ термической обработки изделий из титанового сплава вт16

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...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002536125
Дата охранного документа: 20.12.2014
27.07.2015
№216.013.66b0

Способ упрочняющей термической обработки углеродистых инструментальных сталей

Изобретение относится к термической обработке углеродистых инструментальных сталей. Способ термической обработки включает закалку сталей с температуры 760-780°C и последующее воздействие на них при комнатной температуре пульсирующего дозвукового воздушного потока частотой 1130-2100 Гц и...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002557841
Дата охранного документа: 27.07.2015
10.08.2015
№216.013.6b0b

Способ управления аэродинамическими характеристиками гиперзвукового летательного аппарата

Изобретение относится к области гиперзвуковых летательных аппаратов (ГЛА). Способ управления аэродинамическими характеристиками гиперзвукового летательного аппарата включает установку плоских МГД-генераторов попарно симметрично относительно плоскости симметрии элементов оперения ГЛА, а между...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002558961
Дата охранного документа: 10.08.2015
27.08.2015
№216.013.7554

Способ термообработки изделий из конструкционных сталей

Изобретение относится к области обработки черных металлов, в частности к повышению механических свойств конструкционных сталей. Для повышения значений показателей ударной вязкости и пластичности без снижения показателей прочности изделие подвергают закалке и высокому отпуску, а затем...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002561611
Дата охранного документа: 27.08.2015
+ добавить свой РИД