×
21.04.2023
223.018.5054

Результат интеллектуальной деятельности: Способ изготовления заготовок трубных из титановых псевдо α-сплавов 5В и 37

Вид РИД

Изобретение

Аннотация: Изобретение относится к металлургии, в частности к изготовлению трубных заготовок из титановых псевдо α-сплавов 5В или 37 повышенной прочности для изделий судового машиностроения и энергетических установок. Способ включает ковку слитка в заготовку, ее механическую обработку, сквозное сверление осевого отверстия с торца кованой заготовки, нагрев до температуры выдавливания и окончательный вакуумный отжиг. Осуществляют сначала не более четырех ковок с нагревом слитка в интервале температур Т+(40÷150)°С с общей степенью деформации 40%, а затем не менее двух ковок заготовок проводят в интервале температур Т-(30÷90)°С со степенью деформации от 10 до 40% в зависимости от диаметра конечной заготовки. После осуществления сквозного сверления осевого отверстия наносят медное покрытие с графитовой смазкой на внутреннюю и внешнюю поверхности заготовки. Далее осуществляют нагрев заготовки до температуры Т-(50÷200)°С и выдавливание в трубную заготовку. Проводят окончательный рекристаллизационный вакуумный отжиг при температуре Т-(150÷200)°С в течение 60-400 мин с охлаждением трубной заготовки с печью до температуры 130÷170°С. Уменьшается расход металла за счет проведения операции выдавливания и обеспечивается получение более однородной структуры трубных заготовок по всему объему. 6 ил., 1 табл.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к изготовлению холоднодеформированных и горячедеформированных труб из титановых сплавов повышенной прочности 5В (5,5Al-1,3Mo-1,5V) или 37 (5,3Al-2,0Mo-0,6Zr) для изделий судового машиностроения и энергетических установок.

Трубные заготовки из титановых сплавов 5В или 37 (псевдо-α-сплавы) выполнены в виде полого цилиндра, изготовленного методом горячей ковки в β- и (α+β)-областях с последующими операциями сквозного сверления и выдавливания. Окончательный отжиг проводится при температуре Тпп-(15÷200)°С в вакуумных печах в течение 60÷100 мин, с охлаждением с печью до температуры 130÷170°С (Тпп - температура полиморфного превращения, °С).

Известен способ изготовления полой трубной заготовки для производства бесшовных труб из титановых сплавов, в том числе из псевдо α- и (α+β)-титановых сплавов, включающий ковку слитка в пруток в несколько переходов при температуре выше температуры полиморфного превращения, формирование шашки путем резки на кратный размер, обточки боковой поверхности и сверления осевого отверстия, нагрев до температуры выше температуры полиморфного превращения и прессование (Технологическая инструкция ТИ-03-019-Т-93 "Производство прессованных труб на прессе 3150 тс (30,891 Мн)", - г. Верхняя Салда, ВСМПО, 1993 г., с. 3).

Недостатками известного способа являются низкий выход годного, нестабильность микроструктуры по сечению стенки трубной заготовки, наличия большого количества остаточных β-зерен из-за деформационного перегрева при ковке в β-области, что при последующей холодной или горячей прокатке трубы приводит к неравномерности деформации и разрушению металла, а также высокая трудоемкость при изготовлении заготовок, в частности на операции сверления.

Известен способ изготовления полой трубной заготовки из псевдо α-титанового сплава Ti-3Al-2,5V, включающий ковку слитка в пруток в несколько переходов при температурах β-области на первом переходе и (α+β)-области на остальных переходах с уковом не менее 18 (степень деформации 94,5%), оформление заготовки под выдавливание путем обточки боковой поверхности прутка, резки на кратный размер и сверления осевого отверстия, нагрев заготовки до температуры ниже температуры полиморфного превращения и выдавливание полой трубной заготовки с вытяжкой от 5 до 10 (Ti-3Al-2,5V. Common Name: Tubing Alloy, ASTM Grade 9 UNS Number: R 56320 / 1994, c. 282).

Данный способ позволяет получить мелкодисперсную равномерную микроструктуру по толщине стенки заготовки.

Недостатками данного способа являются низкий выход годного металла из-за больших потерь металла при сверлении осевого отверстия, составляющих до 25% массы заготовки, и высокая трудоемкость при сверлении осевого отверстия.

Известен способ изготовления полой трубной заготовки для производства бесшовных труб из псевдо α и (α+β) титановых сплавов, включающий в себя ковку слитка в пруток в несколько переходов при температурах β-области на переходах от первого до предпоследнего и (α+β)-области на последнем переходе, пруток режут на кратный размер, сверление осевого отверстия, выдавливание полученного промежуточного биллета при регламентированном соотношении температуры и вытяжки, далее процедуры обточки, расточки, повторная операция выдавливания и т.д. (Патент РФ №2 127 160 опубл. 10.03.1999) - прототип.

Недостатком данного способа является необходимость использования двух операций выдавливания и дополнительной операции расточки.

Основными недостатками известных вышеперечисленных решений являются:

- низкий выход годного при производстве трубных заготовок из титановых сплавов,

- большая энергозатратность производства;

- высокие температуры при производстве данного полуфабриката;

- необходимость повторения операции выдавливания с промежуточной расточкой/обточкой внутреннего осевого отверстия.

Задачами, на решение которых направлено заявленное изобретение, является создание однородной рекристаллизованной структуры по всему объему заготовок с целью обеспечения технологической пластичности для дальнейших холодных и горячих переделов при изготовлении труб, повышение выхода годного металла при изготовлении полой трубной заготовки и снижения трудоемкости при получении осевого отверстия в заготовке.

Техническим результатом настоящего изобретения является создание способа изготовления заготовок трубных из титановых псевдо α-сплавов марки 5В или марки 37, обеспечивающего уменьшение расхода металла за счет проведения одной операции выдавливания (исключаются операции расточки и обточки, которые проводятся в прототипе перед окончательным выдавливанием), а также получение более однородной структуры трубных заготовок по всему объему. В связи с применением пониженных температур при операциях ковки толщина газонасыщенного слоя минимальна, что приводит к исключению использования защитных покрытий внешней поверхности трубной заготовки при ее изготовлении и минимальной механической обработке перед выдавливанием.

Технический результат достигается тем, что проводят ковку слитка, механическую обработку заготовки, сквозное сверление осевого отверстия с торца кованой заготовки, выдавливание и окончательный вакуумный отжиг, при этом проводят не более четырех ковок (с общей деформацией 40%) с нагревом в интервале температур β-области (Тпп+(40÷150)°С), оставшиеся ковки, не менее двух, с общей деформацией от 10 до 40%, в зависимости от диаметра конечной заготовки, в размер проводят с нагревом в интервале температур (α+β)-области (Тпп-(30÷90)°С); затем осуществляют сквозное сверление осевого отверстия с торца кованой заготовки, наносят медное покрытие с графитовой смазкой на внутреннюю и внешнюю поверхности заготовок, далее осуществляют нагрев заготовки до температуры Тпп-(50÷200)°С и выдавливание в трубную заготовку, далее проводят полный рекристаллизационный вакуумный отжиг при температуре Тпп-(150÷200)°С в течение 60÷100 мин с охлаждением с печью до температуры 130÷170°С.

В рассматриваемом способе изготовления осадка слитка и дальнейшая ковка заготовки проводится следующим образом: не более 4х ковок (с общей деформацией 40%) с нагревом в интервале температур β-области (Тпп+(40÷150)°С), и оставшиеся ковки (не менее 2х) с общей деформацией от 10 до 40%, в зависимости от диаметра конечной заготовки) в размер проводятся с нагревом в интервале температур (α+β)-области (Тпп-(30÷90)°С), что позволяет существенно проработать структуру и снизить количество остаточной β-фазы в металле, тем самым обеспечить однородность структуры. Далее проводится механическая обработка наружной поверхности заготовки для снятия газонасыщенного слоя, образовавшегося после нагрева под ковку, съем металла до 12 мм, за счет меньших температур нагрева. Дальнейшее получение сквозного отверстия также отличается от прототипа тем, что после операции сквозного сверления дополнительно на внутреннюю и внешнюю поверхности заготовок наносится медное покрытие с графитовой смазкой, и проводится выдавливание с предварительным нагревом Тпп-(50÷200)°С, со съемом 1 мм на сторону, что является положительным эффектом для меньшего изнашивания инструмента. Все вышеперечисленные операции вместе с окончательным вакуумным отжигом заготовки при температуре (Тпп-(15÷200)°С) с выдержкой при температуре в течение 60÷100 мин, в зависимости от толщины стенки трубной заготовки, позволяет решить поставленные задачи. Механические свойства трубных заготовок, изготовленных по предложенному способу, представлены в таблице 1.

Предложенный способ предполагает уменьшение температуры ковки при изготовлении трубной заготовки, уменьшение газонасыщенного слоя за счет уменьшения температур нагрева, а также отсутствие повторной операции выдавливания. Проводимый рекристаллизационный отжиг гарантирует однородную структуру по всему объему заготовки. Все эти факторы позволят обеспечить технологическую пластичность для дальнейшего изготовления холоднодеформированных и горячедеформированных труб, уменьшить стоимость заготовки на 5-10% и увеличить выход в годное.

Структура трубной заготовки из титанового сплава 37 представлена на фиг.1-3, а из титанового сплава 5В – на фиг.4-6.

Способ изготовления трубной заготовки из титановых псевдо α-сплавов 5В или 37, включающий ковку слитка в заготовку, ее механическую обработку, сквозное сверление осевого отверстия с торца кованой заготовки, нагрев до температуры выдавливания и окончательный вакуумный отжиг, отличающийся тем, что осуществляют сначала не более четырех ковок с нагревом слитка в интервале температур Т+(40÷150)°С с общей степенью деформации 40%, а затем не менее двух ковок заготовок проводят в интервале температур Т-(30÷90)°С со степенью деформации от 10% до 40% в зависимости от диаметра конечной заготовки, после осуществления сквозного сверления осевого отверстия наносят медное покрытие с графитовой смазкой на внутреннюю и внешнюю поверхности заготовки, далее осуществляют нагрев заготовки до температуры Т-(50÷200)°С и выдавливание в трубную заготовку, проводят окончательный рекристаллизационный вакуумный отжиг при температуре Т-(150÷200)°С в течение 60-400 мин с охлаждением трубной заготовки с печью до температуры 130÷170°С.
Способ изготовления заготовок трубных из титановых псевдо α-сплавов 5В и 37
Способ изготовления заготовок трубных из титановых псевдо α-сплавов 5В и 37
Источник поступления информации: Роспатент

Showing 51-60 of 251 items.
20.12.2013
№216.012.8c86

Двухслойная, стойкая к динамическому воздействию, листовая сталь высокой прочности и способ ее производства

Изобретение относится к области производства материалов для броневых изделий и конструкций, подвергающихся воздействию динамических нагрузок. Способ производства листовой стали включает сварку взрывом тыльного и лицевого слоев стали. Затем осуществляют отпуск двухслойного листа при температуре...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002501657
Дата охранного документа: 20.12.2013
27.12.2013
№216.012.9030

Многослойный материал для спасательных средств

Изобретение относится к многослойным материалам, предназначенным для изготовления элементов спасательных средств в авиации, в частности для изготовления дорожек скольжения спасательных трапов и касается многослойного материала для спасательных средств, который включает текстильную основу из...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502605
Дата охранного документа: 27.12.2013
27.12.2013
№216.012.9099

Сырьевая смесь для получения негорючего нетоксичного теплозвукоизоляционного материала на основе тонкодисперсной минеральной пены

Изобретение относится к строительным материалам и может быть использовано в строительстве, судостроении, вагоностроении, аэрокосмической промышленности в качестве сверхлегкого негорючего теплозвукоизоляционного материала для тепловой изоляции корпусных конструкций различного назначения, а также...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002502710
Дата охранного документа: 27.12.2013
10.01.2014
№216.012.946d

Состав для нанесения фторполимерного покрытия на полиимидную пленку и устройство для нанесения состава на полиимидную пленку

Изобретение относится к области получения полиимидно-фторопластовых пленок с односторонним и/или двухсторонним фторопластовым покрытием. Состав для форсуночного напыления фторсодержащего полимера на полиимидную пленку представляет собой водную дисперсию фторсодержащего полимера, в которую...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503691
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.949d

Способ нанесения покрытий с использованием дуги пульсирующей мощности

Изобретение относится к технологии нанесения металлических композиционных материалов плазменным напылением с использованием выносной электрической дугой пульсирующей мощности и может найти использование для изготовления или восстановления изношенных деталей, работающих в условиях повышенного...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503739
Дата охранного документа: 10.01.2014
10.01.2014
№216.012.949e

Способ получения композиционных покрытий методом коаксиальной лазерной оплавки

Изобретение относится к области получения на деталях наплавкой износостойких покрытий из порошковых материалов и может найти применение для изделий судостроения, авиационной промышленности, теплоэнергетического машиностроения, нефтегазодобывающей, металлургической и химической промышленности....
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002503740
Дата охранного документа: 10.01.2014
20.01.2014
№216.012.976c

Способ фрикционно-лучевой сварки

Изобретение может быть использовано при сварке деталей, в частности, из титановых или медных сплавов, сталей. Инструмент в виде вращающегося с высокой скоростью рабочего сердечника из высокопрочного материала погружают в свариваемые детали и перемещают его по всей длине соединения. Осуществляют...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002504463
Дата охранного документа: 20.01.2014
27.01.2014
№216.012.9ba4

Способ получения поливинилацеталей

Настоящее изобретение относится к процессу получения поливинилацеталей. Описан способ получения поливинилацеталей, включающий взаимодействие поливинилового спирта с альдегидом или смесью альдегидов в водной среде в присутствии минеральной кислоты с последующей фильтрацией полученной дисперсии...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505550
Дата охранного документа: 27.01.2014
27.01.2014
№216.012.9c4a

Цифровой управляющий гидрораспределитель

Изобретение относится к области машиностроения, в частности к программируемым гидроприводам механообрабатывающего оборудования с ЧПУ (числовым программным управлением). Гидрораспределитель содержит корпус, гильзу, золотник, боковые крышки, задающее электрическое устройство поворотного типа,...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002505716
Дата охранного документа: 27.01.2014
10.02.2014
№216.012.9df2

Способ электрошлаковой выплавки заготовки корпуса с патрубком

Изобретение относится к электрометаллургии и может быть использовано для выплавления фасонных заготовок, в частности корпусов фонтанной арматуры, с фланцами и патрубками. Переплав расходуемого электрода в шлаковой ванне с выплавкой вертикального корпуса и горизонтальных патрубков и увеличением...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002506142
Дата охранного документа: 10.02.2014
Showing 21-30 of 30 items.
04.06.2019
№219.017.730a

Сплав на основе титана

Изобретение относится к области металлургии, а именно к титановым сплавам, предназначенным для использования в качестве конструкционного высокопрочного высокотехнологичного материала для изготовления силовых конструкций судостроительной, авиационной и космической техники, энергетических...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690257
Дата охранного документа: 31.05.2019
07.06.2019
№219.017.7535

Сплав на основе титана и прутковая заготовка из сплава на основе титана

Группа изобретений относится к металлургии, в частности к сплавам на основе титана, используемым в качестве высокопрочного термически упрочняемого конструкционного материала, промежуточным заготовкам из титановых сплавов для изготовления изделий методом холодной пластической деформации при...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002690768
Дата охранного документа: 05.06.2019
06.09.2019
№219.017.c7e4

Способ определения глубины некроза миокарда у больных острым коронарным синдромом с подъемом сегмента st

Изобретение относится к медицине, а именно к кардиологии, и может быть использовано для определения глубины некроза миокарда по комплексу показателей у пациентов с острым коронарным синдромом с подъемом сегмента ST (ОКСпST). Определяют уровень холестерина липопротеидов низкой плотности (ХС...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002699276
Дата охранного документа: 04.09.2019
09.10.2019
№219.017.d39d

Высокопрочный титановый сплав для корпусных конструкций атомного реактора с водяным теплоносителем

Изобретение относится к металлургии сплавов на основе титана, предназначенных для изготовления корпусных конструкций атомных энергетических установок с водяным теплоносителем. Высокопрочный сплав на основе титана для изготовления корпусных конструкций атомных энергетических реакторов с водяным...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002702251
Дата охранного документа: 07.10.2019
29.11.2019
№219.017.e803

Способ изготовления трубных изделий высокой точности из гафния

Изобретение относится к металлургии, в частности к способам изготовления труб, трубных полуфабрикатов из металлического гафния с содержанием основного металла не менее 98,8 мас.%, используемых в качестве конструкционного материала для активных зон атомных реакторов, в химической и нефтегазовой...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002707376
Дата охранного документа: 26.11.2019
27.12.2019
№219.017.f3f8

Сплав на основе титана

Изобретение относится к области металлургии, а именно к титановым α сплавам, предназначенным для использования в качестве конструкционного высокотехнологичного теплопроводного материала для энергетических силовых и теплообменных установок, авиационной и космической техники, длительно работающих...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002710407
Дата охранного документа: 26.12.2019
27.05.2020
№220.018.20e9

Проволока сварочная из титановых сплавов

Изобретение может быть использовано в производстве присадочных материалов для дуговой сварки в среде инертных газов высокопрочных (α+β) и псевдо-β-титановых сплавов, предназначенных для использования в качестве конструкционного высокопрочного высокотехнологичного материала. Сварочная проволока...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721976
Дата охранного документа: 25.05.2020
27.05.2020
№220.018.20fd

Проволока сварочная из титановых сплавов

Изобретение может быть использовано в производстве присадочных материалов для дуговой сварки в среде инертных газов высокопрочных (α+β) и псевдо-β-титановых сплавов, предназначенных для использования в качестве конструкционного высокопрочного высокотехнологичного материала для изготовления...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002721977
Дата охранного документа: 25.05.2020
14.05.2023
№223.018.5524

Способ изготовления тонких листов из гафния с изотропными механическими свойствами

Изобретение относится к области обработки металлов давлением, в частности к способам изготовления тонких листов из гафния с изотропными механическими свойствами в двух взаимно перпендикулярных направлениях, применяемых при создании сверхмощных магнитов постоянного типа, при изготовлении...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002735842
Дата охранного документа: 09.11.2020
06.06.2023
№223.018.78f5

Способ электронно-лучевой сварки высокопрочных титановых сплавов для изготовления крупногабаритных конструкций

Изобретение относится к способу электронно-лучевой сварки высокопрочных псевдо-β-титановых сплавов и может быть использовано для изготовления крупногабаритных конструкций судостроительной, авиационной и космической техники, а также энергетических установок. Способ включает: наплавку на кромки...
Тип: Изобретение
Номер охранного документа: 0002750229
Дата охранного документа: 24.06.2021
+ добавить свой РИД