Термомеханическая обработка сплавов

К перестановке материалов в последовательности по склонности к радиационному распуханию. Значительные отклонения от закономерностей, представленных на рис. 100, 101, могут быть обусловлены изменением в режиме предшествующей облучению термомеханической обработки сплавов [185]. [c.173]

Термомеханическая обработка, очевидно, возможна, если сплав обладает необходимой технологической пластичностью. [c.230]

Термомеханическая обработка (ТМО) является комплексом процессов деформации, нагрева и охлаждения, вследствие чего изменение структуры и свойств стали и сплавов осуществляется при повышении [c.130]

Процессы термомеханической обработки состоят из интенсивного наклепа металла (в области надежной устойчивости аустенита) и быстрого охлаждения, при котором мартенситное превращение происходит при повышенной плотности дислокаций, результатом чего является мелкодисперсная структура сплавов. [c.131]

Особенность термомеханической обработки заключается в том, что одновременное воздействие деформации и термической обработки создает особое структурное, а часто и фазовое состояние сплавов, отличающееся высокой прочностью и повышенной пластичностью. Изменяя последовательность операций деформации и термической обработки и их конкретные режимы (степень, скорость и температуру деформации, скорость нагрева и охлаждения, продолжительность изометрических выдержек и др.), можно управлять структурой и свойствами в широком диапазоне значений. [c.532]

Так, по данным И. И. Новикова и В. К. Портнова для двухфазных латуней хорошие результаты дает термомеханическая обработка, состоящая из закалки и прокатки при температурах бейнитного превращения, для двухфазных титановых сплавов и нержавеющей хромоникелевой стали — сильная горячая деформация в а+Р- и а+у"Областях соответственно в) сплавы, получаемые методом по- [c.572]

Так же, как и высокотемпературная термомеханическая обработка (ВТМО) сталей (см. гл. III), данный способ упрочнения основывается на сохранении в материале такого структурного состояния, которое возникло при пластической деформации в области высоких температур. Однако, в отличие от ВТМО, данный способ не связан с обязательным фазовым превращением (например, мартенситным в случае закаливающихся сталей) и может быть осуществлен на материалах, не претерпевающих фазового перехода при охлаждении (аустенитные стали, некоторые жаропрочные сплавы, чистые металлы и др.). Применяемое в этом случае для сохранения полученного структурного состояния быстрое охлаждение от высоких температур (закалка) предназначается для предотвращения развития рекристаллизации в наклепанном материале через зарождение и рост новых зерен [70], а не для фиксации полученной дислокационной структуры в новой фазе. [c.44]

Многокомпонентные сплавы, в которые для получения дисперсного упрочнения введены элементы внедрения, обладают достаточно сложной структурой. Даже при одном и том же составе сплава за счет предшествующей термической и термомеханической обработки существенно изменяются структура и характер взаимодействия упрочняющей фазы и матрицы в процессе деформации, что отражается на уровне дисперсного упрочнения сплава. [c.71]

Многопроходная деформация является основным элементом многих видов термомеханической обработки (прокатки, ковки, волочения и др.). При этом количество проходов и степень деформации за проход связаны не только с технологическими ограничениями процесса передела слитка (или заготовки) в полуфабрикат заданного профиля, но и с задачей получения оптимального комплекса механических свойств в деформированном металле. Однако эта задача решается пока чисто эмпирически из-за недостаточной изученности закономерностей, определяющих формирование дислокационных структур в условиях наложения и многократного повторения процессов деформационного упрочнения и динамического возврата. Необходимость изучения этих закономерностей не требует особого доказательства, достаточно сказать, что большинство конструкционных металлов и сплавов используются в технике в деформированном состоянии, т. е. без конечной рекристаллизационной обработки. [c.181]

Электронная металлография и рентгенография помогли специалистам понять структуру металлов и их сплавов, в частности своеобразного чуда природы — стали. Новое направление научного поиска — получение кристаллической структуры нитевидных кристаллов — усов , не испорченной легированием и термомеханической обработкой, внесет существенный вклад в решение проблемы композиционных материалов. [c.142]

Рис. 19. Влияние водорода на пластичность (относительное сужение Мз) сплавов 304 Ь (а) и 21 Сг— —9Мп (б), испытанных на воздухе (/), в водороде при давлении 69 МПа (2) н после перенасыщения водородом (3). Показано влияние отжига и термомеханической обработки (ТМО) путем высокоэнергетической штамповки 172]

С точки зрения перспектив разработки новых сплавов и их технологии важное значение имеют вопросы термомеханической обработки (ТМО). Еще сравнительно недавно считалось, что ТМО позволяет достигать лишь умеренного улучшения свойств [2, 3]. Например, прочность сплавов серии 2000 можно несколько повысить путем деформации при комнатной температуре после закалки от температуры обработки на твердый раствор с последующим нормальным старением (аналогично термообработке ТЗ). Попытки применить эту процедуру к сплавам серии 7000 (как в случае Т8) дали слабый эффект, если не считать результатов, полученных на модельных сплавах [158]. [c.91]

В некоторых промышленных сплавах заметного снижения восприимчивости к КР удалось добиться с помощью термомеханической обработки [190]. Наиболее интересным примером может служить сильная деформация сплава Бета III с последующей термообработкой ниже температуры р-перехода (что позволяет избежать рекристаллизации) [213]. Такая обработка, по-видимому, способствует также удалению граничных а-слоев. Результирующая структура представлена тонкими расплющенными зернами (напоминая структуру деформированных алюминиевых сплавов, показанную на рис. 23) и характеризуется слабой восприимчивостью к КР [213]. По аналогии с алюминиевыми сплавами может иметь место восприимчивость к КР по толщине материала, но общая стойкость выше, чем в случае равноосных структур. [c.103]

Термомеханическая предыстория материала может, по-видимому, оказывать существенное влияние и на стойкость к водородному охрупчиванию других суперсплавов [38, 118, 279, 287]. В качестве примера на рис. 42 показано влияние термообработки на листовой сплав Рене 41 [279] при термическом наводороживании в течение 1000 ч при температуре 650°С и давлении 1 атм. Необходимо отметить отрицательный эффект старения, приводящего к образованию у, а также охлаждения в печи от температуры обработки на твердый раствор (вероятно, путем образования г] на границах зерен, о чем свидетельствует межкристаллитный характер водородного разрушения [279]). В другом исследовании был обнаружен небольшой положительный эффект высокоэнергетической штамповки сплава Инконель 718 перед старением по сравнению с обычным материалом, состаренным после термообработки на твердый раствор уменьшение относительного сужения в результате выдержки в водороде при давлении 69 МПа снизилось от 72% при обычном старении до 60% в материале, подвергнутом термомеханической обработке (ТМО). Таким образом, образование у или у" после ТМО ухудшает свойства исследованных сплавов практически в такой же степени, как и в отсутствие ТМО. По-видимому, для упрочнения и повышения стойкости к KP решающее значение имеет улучшение субструктуры сплава при старении, предшествующем ТМО [160, 289]. Не исключено, что более сложные процессы обработки, включающие ТМО, позволяют добиться улучшения свойств никелевых сплавов. [c.116]

Очевидно, что термическая и термомеханическая обработка материала влияет на поведение водорода в никелевых сплавах. Располагая информацией по вопросам физического металловедения таких сплавов (см. обзоры [123, 126, 271—277]), можно было бы попытаться подробно описать микроструктурные факторы, определяющие такое поведение. Однако систематических данных [c.116]

Если нецвсредственно после деформации металла или сплава в горячем евстоянии охлаждение производить очень быстро, то удается зафиксировать структуру пере-кристаллизованного или частично перекристаллизованного сплава, который имеет зерно с внутренней фрагментацией и полигонизацией, а также иное состояние границ зерен (зубчатое строение). Если сплав в этом состоянии подвергнуть только старению, исключив общепринятую высокотемпературную закалку на твердый раствор, то он будет обладать более высокими механическими свойствами при комнатной и повышенных температурах, но худшей жаропрочностью при высоких температурах. Такого рода комплекс операций называют высокотемпературной термомеханической обработкой. Сплав, имеющий структуру нерекристаллизованного аустенита, зафиксированного после горячей обработки давлением путем быстрого охлаждения, и подвергнутый старению, имеет лучшее сочетание прочности, пластичности, ударной вязкости и сопротивления усталости [35, 36]. [c.228]

Фазовая наследственность определяется кристаллографическим соответствием дислокационных структур фаз при полиморфном превращении и лежит в основе термомеханической обработки сплавов на основе металлов, претерпевающих полиморфное превращение (например, железа и титана). Это явление обусловливает также накопление дефектов при термоцикли-ровании. [c.215]

Сплав широко используется в гражданском строительстве для оконных витражей, дверных рам, перегородок, эскалаторов, а также в мебельной, автомобильной, легкой промышленностях. При применении специальной термомеханической обработки сплав АДЗШ приобретает высокие электрические свойства при относительно высоких прочностных свойствах. [c.655]

К высокоэлектропроводным электродным сплавам относится и отечественный сплав Мц5Б, упрочняемый в результате термомеханической обработки. Сплав Мц5Б, разработанный М. В. Захаровым, В. М. Годиным и В. М. Дмитриевым, содержит 0,25—0,45% хрома, [c.28]

Двухфазные титановые сплавы проявляют сверхиластичность при 850—950 С и скоростях деформации 10 —И) - V Относительное удли1гение достигает 1000 % (т = 0,4—0,8). Лучите результаты получены после термомеханической обработки, когда совмещают деформацию 3-фазы в процессе нагрепа под закалку и в процессе распада мартенсита, при температуре а + р области. [c.320]

Упрочнение лазерным и электронным лучами распространимо на низкоуглеродистые стали оно вызывает перекристаллизацию и эффект, аналогичный термомеханической обработке его применяют также для цветных сплавов и титана. [c.34]

Полученные данные свидетельствовали о структурно-ориентационной неустойчивости мезоструктуры в поле приложенных внешних сил. и выявляемые полосы с мелкими зернами оказывали на критическое состояние материала при переходе от мезо- к макроскопическому масштабу. Они оказывались предвестником образования ые-сплошностей, способных насквозь пересечь деформируемую листовую заготовку. Установлено, что управляющим параметром в использованной термомеханической обработке являлось критическое обжатие, связанное с де юрмационными возможностями сплава. [c.31]

Поиски путей создания оптимальных по своей структуре и распределению барьеров показали, что в стали и многих сплавах, испытывающих фазовые превращения, такие барьеры можно создать, если подвергнуть материал комбинированному воздействию в одном технологическом цикле пластической деформации и термической обработке. Этот технологический метод получил название термомеханической обработки (ТМО). Ей можно дать такое определение термомехантеская обработка— это совокупность выполненных в одном технологическом цикле в различной последовательности операций пластической деформации, нагрева и охлаждения сплавов, испытывающих фазовые превращения. Структура, фазовый состав и соответственно свойства сплава формируются при ТМО в условиях влияния структурных несовершенств, созданных деформацией на механизм фазового перехода и структуру новых фаз, и наоборот. [c.532]

Однако, поскольку эвтектика обычно имеет пластинчатую форму, для создания равноосной мелкозернистой структуры и придания сплаву сверхпластических свойств приходится после кристаллизации прибегать к помощи горячей деформации и нагревов б) сплавы, подвергаемые термомеханической обработке. К ним относятся двухфазные сплавы, в которых двухфазность возникает в результате распада пересыщенного твердого раствора или фазовой перекристаллизации. Мелкозернистость создается горячей деформацией при температурах, соответствующих двухфазному состоянию. [c.572]

Структуру микродуплекс можно получить с помощью методов термомеханической обработки. При отработке конкретных режимов ТМО необходимо учитывать, что в сплавах на основе железа выделение второй фазы происходит медленнее, чем в сплавах на основе никеля. [c.577]

Рис. 306. Режимы термомеханической обработки, обеспечивающие получение в сплавах системы Fe—Сг—Ni стабилизированной мелкозернистой структуры микродуплекс

Рассмотрен новый метод повышения свойств металлических сплавов, позволяющий улучшить качество и снизить металлоемкость изделий. Изложена теория процесса динамического старения, рассмотрены особенности его применения для различных сплавов, предварительно подвергнутых термической и термомеханической обработкам. Показано влияние динамического старения яя структуру и свойства сплавов различных классов — углеродистых и мартенснт-ностареющих сталей, аустенитных, жаропрочных сплавов, бронз. [c.24]

Макквин [275] предполагает, что показатель степени в модифицированном уравнении Холла — Петча (3.46) должен отличаться для субструктур, полученных при разных степенях деформации и разных режимах отжига [308]. Так, для сплавов на основе железа и алюминия в холоднодеформированном состоянии упрочнение изменялось пропорционально (см. уравнение (3.43)). В то же время для субструктур, формирующихся в указанных сплавах при отжигах с различными выдержками при одной и той же температуре, будет характерна и разная зависимость между плотностью дислокаций и диаметром ячейки, так как известно [275], что избыточные дислокации в стенках аннигилируют раньше, чем начинается рост ячеек. Следовательно, показатель степени, равный может наблюдаться для наклепанного материала, в котором прошел возврат [275, 308], что уже отмечалось выше. В этом плане, возможно, представляет интерес сравнить весь комплекс механических свойств субструктур в данном материале, имеющих один и тот же размер и полученных при различных режимах термомеханической обработки. Однако такие сведения в литературе отсутствуют. [c.132]

Данные табл. 25 показывают, что огрубление макро-и микроструктуры (увеличение балльности) заметно снижает усталостную прочность титановых сплавов. Образцы, вырезанные из штампованных лопаток сплава ВТ8, которые подвергали высокотемпературной термомеханической обработке (ВТМО), имели а = 730 г т770 (ИПа, образцы без ВТМО имеют а = 650 МПа. Очевидно, ВТМО способствует большей структурной однородности, повышающей предел выносливости. Результаты, близкие к изложенным, получены для сплавов ВТ8 и ВТ9 [ 130]. [c.153]

Внутризеренный характер распространения трещины не является свидетельством повышенной прочности при длительном нагружении. Так, попытки применить термомеханическую обработку (ТМО) для деталей, работающих при высоких температурах, не привели к успеху. После ТМО характер разрушения менялся следующим образом в сплавах ХН77ТЮР и ХН70ВМТЮ при длительном нагружении и 700—850°С после обычной обработки разрушение проходило в основном по границам зерен, после ТМО имело смешанный характер с преимуществом внутризерен-ного, при этом длительная прочность снижалась примерно на 30%. При кратковременном нагружении при 20°С после ТМО повышались прочность и пластичность образцов и изменялся характер разрушения от смешанного к целиком внутризеренному. [c.89]

Успехи металловедения привели к созданию методов, сочетающих внутрифазовый наклеп и механическое упрочнение пластической деформацией. Эти методы, реализованные в большой гамме различных приемов термомеханической обработки позволяют получить стали с прочностью до 300 кгс/мм . Однако области применения этих сталей весьма ограничены, так как с повышением прочности резко возрастает чувствительность сталей и сплавов к концентраторам напряжений, существенно снижается коррозионная стойкость и особенно сопротивление коррозии под напряжением, что, естественно, уменьшает прочность и надежность деталей, изготовленных из таких материалов. [c.12]

Секрет высоких эксплуатационных показателей стали кроется в правильно выбранных режимах тер-момехаиической обработки, которая позволяет увеличить предел текучести, пластичность, ударную вязкость. Поэтому оптимальную степень деформации при термомеханической обработке выбирают по показателю не максимально достижимого предела прочности, а максимального сопротивления сплава распространению трещин, так как высокие показатели прочности еще не характеризуют работоспособности сплава в изделии. [c.52]

Сплавы были изготовлены методом дуговой плавки в лабораторных условиях в виде слитков массой 1 кг, которые прокатывали вгорячую до толщины 7 мм. Прокатку вели, как правило, при 1383 К, но для исследования влияния термомеханической обработки на вязкость разрушения и прочность проводили прокатку также при 923 и 298 К. С целью определения оптимального содержания алюминия [c.251]

Рис. S. Влиянне термомеханической обработки на вязкость разрушения (-) и предел текучести (—--) при 77 К сплава Fe—12Ni—0.5А1, прокатанного при температурах 298 (/) и 1373 К (2)

Влияние термомеханической обработки. Для оценки влияния термомеханической обработки на прочность сплава Fe—12Ni—0,5А1, помимо горячей прокатки при 1373 К, слитки были прокатаны при 923 К (в а-Ь-у-области) и при комнатной температуре. Прочность материала, прокатанного при 923 К, была несколько выше, чем материала после горячей прокатки при 1373 К. Влияние термомеханической обработки при 1373 К и 298 К на прочность и вязкость разрушения сплава Fe—12Ni—0,5А1 показано на рис. 5 в зависимости от температуры отжига. [c.256]

Многие ученые работают над перспективной проблемой повышения прочности стальных сплавов. Учеными предложена так называемая термомеханическая обработка стали. Ее сущность состоит в сочетании деформации (ковка, прокатка) с последующей закалкой. В результате такой обработки предел прочности даже самой твердой стали можно повысить с 200 до 250—300 кг1мм . Ученые рассчитывают, что такой уровень прочности металлов будет достигнут в промышленной практике уже в ближайшие годы, а в несколько более отдаленной перспективе можно довести прочность до 400—500 кг1мм . Это позволит снизить вес многих машин и аппаратов, повысить их надежность и долговечность, реализовать такие технические идеи, которые неосуществимы при нынешнем уровне прочности металлов [c.221]

Еще одним способом изменения микроструктуры является деформация (независимо от образования мартенсита). Холодная деформация до 10% имеет тенденцию ускорять КР [66], тогда как при более сильной деформации КР уменьшается. Такая же картина— сначала понижение стойкости с ростом деформации, а затем повышение — наблюдается и при водородном охрупчивании [72, 84]. Более ярко выраженные изменения возникают при деформации с нагревом, допускающим частичное восстановление (возврат) деформированной структуры. На рис. 19 показан эффект одной из подобных обработок путем высокоэнергетической штамповки. Причина повышения стойкости к водородному охрупчиванию связана, по-видимому, с формированием дислокационной структуры, характерной для облегченного поперечного скольжения при температуре обработки, тогда как при комнатной температуре сплав может деформироваться путем планарного скольжения [84, 101]. Как видно из рис. 19, термомеханическая обработка в большей степени повышает стойкость стали 304Е, чем сплава 21 Сг— [c.76]

Использующей представление о характере скольлсения в матрице [348], что согласуется и с более ранними работами [349, 350]. Эта модель справедлива для сплавов серии 6000 [137], а также 7000. Следует отметить также успешные эксперименты по изменению характера скольжения с помощью термомеханической обработки [160]. Данные, подтверждающие возможное влияние зернограничных выделений, в некоторых случаях выглядят также весьма убедительно [351, 352], оеобенно если тип скольжения [c.144]

Фаза S имеет форму пластинки и зарождается предпочтительно на дислокациях, как и фаза в в сплаве системы А1—Си. Она по крайней мере частично не когерентна с матрицей и имеет приблизительный состав Ab uMg. Вызывает удивление, что до сих пор нет подходящей количественной оценки процессов, имеющих место во время стандартной термомеханической обработки такого широко применяемого сплава 2024. Упрощенное качественное описание термомеханической обработки этого сплава можно представить следующим образом. При температуре нагрева перед закалкой большинство легирующих элементов переходит в твердый раствор. Однако марганцовистые соединения и другие интерметаллические частицы не растворяются. Эти частицы препятствуют движению границ зерен, способствуя образованию структуры с удлиненным зерном во время изготовления полуфабриката. Быстрое охлаждение с температуры под закалку приводит к пересыщению твердого раствора с почти равномерным распределением меди и магния в матрице. В этих условиях даже границы свободны от выделений, как показано на рис. 86. Если скорость охлаждения во время закалки меньше, чем 550 °С/с, то зарождение и рост фазы, обогащенной медью, может происходить по границам зерен с образованием при этом зон, обедненных медью, непосредственно прилегающих к границам зерен. [c.237]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...