Спосіб термоциклічного оброблення сплаву, який старіє за комірковим механізмом

Реферат: Спосіб термоциклічного оброблення сплаву, що старіє за комірковим механізмом, включає гартування сплаву. Гартування сплаву здійснюють за температур 1300-1400 К до отримання гомогенного твердого розчину. Додатково зістарюють сплав за температур 873-1073 К до повного коміркового розпаду твердого розчину. Нагрівають сплав до температури, достатньої для цілковитого розчинення продуктів коміркового розпаду твердого розчину, та витримують за тієї температури протягом 5-10 хвилин, а кількість циклів оброблення становить 5-7. UA 86160 U (54) СПОСІБ ТЕРМОЦИКЛІЧНОГО ОБРОБЛЕННЯ СПЛАВУ, ЯКИЙ СТАРІЄ ЗА КОМІРКОВИМ МЕХАНІЗМОМ UA 86160 U UA 86160 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 Корисна модель належить до галузі металургії, а саме методів термічного оброблення металів та сплавів, що спричиняють подрібнення їх зеренної структури, та може бути застосованою у різних галузях машинобудування для підвищення зносостійкості деталей машин та механізмів, що працюють за невисоких температур (нижче 0,4Т пл). Відомий спосіб подрібнення зерна сталі (Патент Російського Федерації № 2332469, МПК С21С 7/00 (2006.01), 27.08.2008), в якому в розплав сталі вводять сталевий порошок, який має той же хімічний склад, що і сталь, шаржований тугоплавкими наночастинками, кількість яких визначають за усталеним розміром зерна сталі після кристалізації. Недоліком відомого способу є відносно незначний ефект подрібнення зеренної структури сталі, що не забезпечує належних параметрів зносостійкості за невисоких температур. Найближчим до способу, що заявляється, у технічному плані та за одержуваним результатом є спосіб термоциклічного оброблення колісних пар (Долгов В.Б., Горелов А.Ю., Фоменков С.А. Циклическая термообработка поверхностного слоя обода колес // Успехи современного естествознания. - № 6, 2012, С. 74), який включає три цикли гартування, кожен з яких складається з попереднього нагрівання з наступним пришвидшеним охолодженням. Недоліком даного способу також є незначне подрібнення зерна металу, що не забезпечує належних значень зносостійкості за невисоких температур. До того ж даний спосіб не може бути застосованим до тугоплавких металів та сплавів на їх основі. В основу корисної моделі поставлена задача розробити спосіб термоциклічного оброблення сплаву, що старіє за комірковим механізмом, в якому шляхом проведення додаткового термічного оброблення досягається подрібнення зеренної структури сплаву у 75-90 разів, внаслідок чого підвищується зносостійкість деталей машин та механізмів, які працюють в умовах невисоких температур (нижче 0,4 Т пл). Комірковий розпад твердих розчинів спостерігається у багатьох конструкційних металічних матеріалах. В ході коміркового розпаду на висококутових межах зерен утворюються евтектоїдоподібні колонії (комірки). Кристалографічна переорієнтація зеренної структури сплаву за фронтом коміркового розпаду приводить до її фрагментації. Кількість фрагментів відповідає кількості комірок, що проростають у зерно по завершенню коміркового розпаду. Таким чином, комірковий розпад сприяє подрібненню зеренної структури сплаву. Поставлена задача вирішується тим, що в способі термоциклічного оброблення сплаву, який старіє за комірковим механізмом шляхом гартування сплаву, згідно з корисною моделлю, гартування сплаву здійснюють за температур 1300-1400 К до отримання гомогенного твердого розчину, додатково зістаріють сплав за температур 873-1073 К до повного коміркового розпаду твердого розчину, нагрівають сплав до температури, достатньої для цілковитого розчинення продуктів коміркового розпаду твердого розчину, та витримують за цієї температури протягом 510 хвилин, а кількість циклів оброблення становить 5-7. Запропонований спосіб реалізується наступним чином. Приклад. Виготовляли будь-яким відомим способом сплав, що старіє за комірковим механізмом, наприклад Сu-5,69 ат. % Ті. Гартували сплав Сu-5,69 ат. % Ті від температури, наприклад 1200 К, для отримання гомогенного твердого розчину. Проводили старіння сплаву Сu-5,69 ат. % Ті за температури, наприклад 948 К до цілковитого коміркового розпаду твердого розчину. Нагрівали сплав Сu-5,69 ат. % Ті до температури достатньої для цілковитого розчинення продуктів коміркового розпаду твердого розчину, наприклад 1170 К, з витримкою впродовж 5 хвилин. Проводили 6 циклів зазначеного вище оброблення. За реалізації корисної моделі відбувається подрібнення зеренної структури сплаву Сu-5,69 ат. % Ті у 90 разів (з 900 до 10 мкм), а зносостійкість деталей машин та механізмів підвищується у 2 рази. Реалізація способу пояснюється кресленням, де наведено залежність розміру зерна в сплаві Сu-5,69 ат. % Ті від кількості циклів термооброблення. Таким чином, запропонований спосіб термоциклічного оброблення сплаву, що старіє за комірковим механізмом забезпечує подрібнення його зеренної структури у 75-90 разів, внаслідок чого підвищується зносостійкість деталей машин та механізмів, які працюють в інтервалі невисоких температур (нижче 0,4Tпл). ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 55 60 Спосіб термоциклічного оброблення сплаву, який старіє за комірковим механізмом, що включає гартування сплаву, який відрізняється тим, що гартування сплаву здійснюють за температур 1300-1400 К до отримання гомогенного твердого розчину, додатково зістарюють сплав за температур 873-1073 К до повного коміркового розпаду твердого розчину, нагрівають сплав до температури, достатньої для цілковитого розчинення продуктів коміркового розпаду твердого 1 UA 86160 U розчину, та витримують за тієї температури протягом 5-10 хвилин, а кількість циклів оброблення становить 5-7. Комп’ютерна верстка І. Скворцова Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2