Патент на изобретение №2164262
|
||||||||||||||||||||||||||
(54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ЖАРОПРОЧНЫХ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ НИКЕЛЯ
(57) Реферат: Способ термической обработки жаропрочных сплавов на основе никеля включает нагрев до температуры на 30-50°С выше температуры полного растворения   -фазы, выдержку при этой температуре, последующее охлаждение с печью до температуры на 20-40°С ниже температуры полного растворения -фазы и дальнейшее ускоренное охлаждение на воздухе, после чего проводят старение в течение 16-32 ч с последующим охлаждением на воздухе. Способ позволяет повысить механические свойства и жаропрочность спеченных сплавов на основе никеля. 1 табл.
Изобретение относится к металлургии сплавов, а именно спеченных жаропрочных сплавов на основе никеля, получаемых формованием гранул в изостатических условиях, и может быть использовано для термообработки конструкций, изготовленных из данных сплавов. Известен способ термической обработки жаропрочных сплавов на основе никеля, включающий закалку с непрерывным регулируемым охлаждением со скоростью 6-10oC/мин в интервале температур 1100-1050oC и 8-0,5oC/мин в интервале температур 1050-600oC (SU, авт. свид. N 713175, C 22 F 1/10, 1981). Недостатками этого способа являются невысокие механические свойства спеченных сплавов, обработанных данным способом, и чувствительность к концентраторам напряжений. Наиболее близким к данному изобретению является известный способ термической обработки деформированных сплавов из легированных порошков на основе никеля, предусматривающий нагрев до 1200oC, выдержку в течение 4 ч, охлаждение вместе с печью и старение (SU, авт. свид. N 531659, C 22 F 1/10, 1976). Недостатками этого способа являются чувствительность к надрезам концентраторов напряжений, нестабильность свойств, невысокие механические свойства и жаропрочность изделий, получаемых компактированием порошка жаропрочных сплавов. Техническая задача данного изобретения заключается в повышении механических свойств и жаропрочности спеченных сплавов на никелевой основе. Данная задача решается за счет того, что осуществляют нагрев до температуры на 30-50oC выше температуры полного растворения -фазы, а охлаждение с печью – до температуры на 20-40oC ниже температуры полного растворения -фазы, и затем осуществляют дополнительное ускоренное охлаждение на воздухе, а в процессе старения осуществляют выдержку в течение 16-32 ч и последующее охлаждение на воздухе.
Нагрев до температуры на 30-50oC выше температуры полного растворения -фазы с последующим охлаждением с печью до температуры на 20-40oC ниже температуры полного растворения -фазы, исключение выдержки при этой температуре и последующее ускоренное охлаждение на воздухе способствуют уменьшению доли скоагулированной крупной -фазы от общего количества упрочняющей -фазы, что позволяет повысить жаропрочность сплавов и их механические свойства при комнатной температуре и препятствует выделению карбидов по границам зерен, что уменьшает чувствительность сплавов к концентраторам напряжений. Увеличение времени выдержки при старении до 16-32 ч позволяет получить оптимальный размер дисперсной -фазы, что уменьшает чувствительность сплавов к концентраторам напряжений.
Пример.
Проводили термообработку спеченного сплава на основе никеля, содержащего, мас.%: хром – 3,7; молибден 4,7; вольфрам – 5,2, алюминий – 2,3; титан – 2,7; ниобий – 16,0; гафний – 0,4; никель – остальное, при следующих режимах:температура растворения -фазы данного сплава равна 1170oC.
1. Нагрев до 1220oC, выдержка 4 ч, охлаждение с печью до 1150oC, далее ускоренное охлаждение со скоростью 100oC/мин до 750oC и далее со скоростью 70-80oC/мин, старение при 870oC с выдержкой 16 ч и охлаждением на воздухе.
2. Нагрев 1220oC – 4 ч, охлаждение с печью до 1140oC, ускоренное охлаждение со скоростью 100oC/мин до 750oC и 70-80oC/мин далее, старение при 970oC – 24 ч, охлаждение на воздухе.
3. Нагрев 1220oC – 4 ч, охлаждение с печью до 1130oC, ускоренное охлаждение со скоростью 100-90oC/мин до 750oC и 70-80oC/мин далее, старение 870oC – 32 ч, охлаждение на воздухе.
В таблице приведены результаты испытаний механических свойств при комнатной температуре и жаропрочность при температуре 750oC на гладких и надрезанных образцах.
Результаты исследования показали, что способ термической обработки жаропрочных никелевых сплавов значительно повышает их механические свойства и жаропрочность.
Формула изобретения
-фазы, а охлаждение с печью – до температуры на 20 – 40oC ниже температуры полного растворения -фазы и затем выполняют дополнительное ускоренное охлаждение на воздухе, а в процессе старения осуществляют выдержку в течение 16 – 32 ч и последующее охлаждение на воздухе.
РИСУНКИ
PD4A Изменение наименования, фамилии, имени, отчества патентообладателя
(73) Патентообладатель(и):
Адрес для переписки:
Дата публикации: 10.02.2011
|
||||||||||||||||||||||||||
