Способ термической обработки титана и его сплавов

Союз Сееетскик

Социалистических

Республик (11 !

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (61) Дополнительное к авт, свнд-ву (22) Заявлено 26.03.73 (21) 1905984/22-02 (51)М. Кл.

С 21 0 1/74 с присоединением заявки М—

Гееудврстеекнвй юетет

СССР ю далам N306poTtNll в етквмтвй (23) Приоритет

Опубликовано 15.10.79. Бюллетень М 38

Дата опубликования описания 15.10.79 (53) УДК

621.785.06 (088.8) — "Н. Ф. Аношкин, С. П. Щелконогова, А. А. ГельмайиГ В-.--Голубева

1 -,—,...,., ц (72) Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ

Изобретение относится к металлургии, а именно к термообработке титана и его сплавов. т

Известен способ обработки металлов и сплавов в вакууме с разрежением 10

10 т мм рт. ст. нри температуре 0,4 — 0,8 от температуры плавления в течение времени, достаточного для зарашивания пустот, пор, микротрещин в материале (11

Этот способ имеет следующие недостатки: неизвестно время, необходимое для устранения окисных пленок и тонких газонасыщенных слоев, имеющихся на поверхности деформированных полуфабрикатов и существенно влияющих на свойства металла; нагрев титана в вакууме при P 10 — .10 з мм рт. ст. приводит к окислению поверхности, а прн больших степенях разрежения (Р )10 4 мм рт. ст.} — к растравливанию поверхности.

Целью изобретения является удаление окисных пленок и газонасышенных слоев на полуфабрикатах и деталях из титановых сплавов без растравливания поверхности.

Цель достигается путем термообработкн полуфабрикатов или деталей с окисной пленкой нли с газонасышенным слоем в атмосфере очищенных инертных газов с содержанием кислорода менее 0,003% при давлении

0,1 — 20 мм рт. ст. и при температурах, близких к температуре полиморфного превращения, в течение 2 — 15 ч.

Пример. Образцы с газонасышенных слоем толщиной 40 — 80 мкм сплавов ОТ4 и

ВТ22 подвергают нагреву до 850 С в течение 4 и 8 ч в атмосфере очищенного аргона с содержанием кислорода менве 0,003%. Низкое содержание активных газов обеспечивает15 ся путем двойной откачки лечи до степени разрежения 0,1 мм рт. ст. с промежуточным наполнением ее очищенным аргоном при давлении 5 мм рт. ст.

М

Применение инертной среды по предлагае мому снособу позволяет использовать низкие степени разрежения, обеспечивая при этом содержание активных газовых примесей (О, Таблица 1 и еиивииа мидрогвердосги, кгс/мм

Способ поверхность. сердцевина

Предлагаемый

360

335

Известный

440

330

Табл и ца 2

Содержание

02, %

Способ

Сплав

Механические свойства

- "1Г

Предлагаемый ОТ4 78,5 23,0 85 0,09

ВТ22 116,5 14,5

ОТ4 78,0 22,5 85 0,07

ВТ22 112,0 12,5

Известный

Формула изобретения

ЦНИИПИ Заказ 6153/21 Тираж 653 Подписное

Филиал ППП "Патент", г, Ужгород, ул. Проектная, 4

3 и Й,) на уровне вакуума 1О 4 мм рт.ст. В результате не происходит ни окисления, ни растравливания поверхности. Устранение окисных пленок и газонасыщенного слоя достигается сочетанием укаэанных температур с длительйыми выдержками и осуществляется за

Как видно из табл. 1, обработка тонкостенных; профилей сплава ВТ22 по предлагаемому способу приводит к получению близких значений микротвердости на поверхности и в сердцевине, что указывает на устранение газонасьпценного слоя. По существующим стандартам газонасыщенный слоц считается отсутствующим, если разница в значениях микротвердости на поверхности и в сердцевине образца не превышает 15%.

Иэ табл. 2,следует, что механические свойства и содержание газовых примесей находятся на уровне известного способа.

Таким образом, предлагаемый способ термообработки позволяет получать детали и полуфабрикаты иэ титановых сплавов со светлой и поверхностью, не имеющей растрава, без окисных пленок и гаэонасыщенных слоев, а также с механическими свойствами и общим содержанием газовых примесей на уровне известного метода. Применение описываемого способа в ряде случаев обеспечивает упрощение технологии изготовления деталей, устра691499 счет растворения окислов и диффузии кисло. рода из периферийных слоев в центральные.

В табл. 1 приведены сравнительные данные по величине микротвердости, а в табл. 2— сравнительные данные по механическим свойствам, некие Операций механической . или химической обработки поверхности, исключенйе безвозвратных потерь металла и расхода реактивов на травление, за счет чего экономится 10 — 15%

З5 дорогостоящего металла и тем самым повыша/ ется экономичность процесса.

Способ термической обработки титана и

его сплавов в вакууме путем нагрева при температуре 0,4 — 0,8 от температуры плавления,отличающийся тем,что, с целью удаления окисных пленок и газонасыщенных слоев без растравливания поверхности, нагрев осуществляют в среде очищенного инертного газа с содержанием кислорода менее 0,003% при давлении 0,1-20 мм рт. ст. в течение 2 — 15 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Авторское свидетельство ССГР N 225229,, кл. С 21 D 1/74, 1962.