Технология термической обработки детали лонжерон выполненного из сплава ВТ20 в условиях термического цеха, страница 10

·  Рекристаллизационный отжиг характеризуется видимым изменением микроструктуры и широко применяется для снятия напряжения и выравнивания структуры деформированных титановых сплавов.

2  Отжиг 2-го рода. При отжиге 2-го рода в сплаве происходят фазовые превращения. Основными технологическими параметрами при его проведении являются температуры нагрева, время выдержки и скорость охлаждения.

При отжиге 2-го рода происходит полное или частичное изменение фазового состава как количественное, так и качественное.

3  Закалка. Закалку в титановых сплавах следует разделять наследующие два вида: закалку без полиморфного превращения и закалку с полиморфным превращением. Основными технологическими параметрами этого процесса являются температура нагрева, время выдержки и, что особенно важно, скорость охлаждения, которая должна быть достаточно высокой, чтобы подавить прохождение обратных фазовых превращений.

Сущность процесса закалки без полиморфного превращения состоит в фиксации при низкой температуре состояния, свойственного металлу при более высоких температурах, и образовании вследствие этого пересыщенного твердого раствора. Закалка без полиморфного превращения в титановых сплавах может проводиться как из β-области (для титановых β-сплавов), так и из α+β-области.

Закалка с полиморфным превращением на титановых сплавах или закалка на мартенсит может быть проведена как из β-области, так и из α+β-области и основной ее особенностью является прохождение мартенситного превращения в титановых сплавах с образованием α΄ или α΄΄-фаз.

Основная задача закалки в титановых сплавах состоит в получении твердого раствора, способного распадаться с упрочнением при последующем старении или отпуске.

4  Старение и отпуск. Основным процессом, происходящим при старении или отпуске, является распад метастабильных фаз. Этот процесс проходит с понижением свободной энергии системы. Основными технологическими параметрами процесса старения и отпуска являются температура нагрева и время выдержки.

Как правило, полуфабрикаты из титанового сплава подвергают отжигу. Отжиг является единственным видом термической обработки для α-сплавов с небольшим количеством β-фазы (псевдо-α-сплавов), каким является сплав ВТ-20.

Отжиг титановых сплавов состоит из нагрева их при температурах начала рекристаллизации, но ниже температуры полиморфного превращения и последующего охлаждения на воздухе или с печью

Отжиг титановых сплавов проводят для завершения формирования структуры сплавов в результате процесса рекристаллизации, выравнивания структуры и фазового состава, снижения прочности и повышения пластичности. А также для устранения внутренних напряжений, возникших в результате сварки или механической обработки чаще применяют неполный отжиг.

Самый простой вид отжига состоит в нагреве деформированного металла до температур, при которых обеспечивается разупрочнение и вместе с тем сохраняется достаточная термическая и механическая стабильность β-фазы. С повышением температуры отжига степень разупрочнения возрастает и достигает полного развития при рекристаллизации, но термическая и механическая стабильность β-фазы при этом снижается из-за уменьшения содержания β-стабилизаторов в β-фазе. При охлаждении на воздухе частично протекает превращение β → α, но β – фаза не принимает равновесного состава.

На иркутском авиационном заводе - филиал ОАО «Корпорация «Иркут» применяют полный отжиг, схема которого изображена на рисунке 5.

790±10ºС

 


Нагрев до         выдержка            Охлаждение

критической     5ч ±10мин          на воздухе температуры

Рисунок  5– Схема режим полного отжига