RU2091196C1 - Method for producing plastic-worked blanks of ti - al based alloy - Google Patents

Abstract

FIELD: metallurgy; non-ferrous metallurgy. SUBSTANCE: titanium hydride and Ti-Al alloy powder are additionally placed onto bottom of container in weight ratio of 1:25, followed by heating mixture up to 1200-1250 C and by isothermal soaking for 1.0-1.2 h. Blank thus-produced is subjected to extrusion with 50-55%-reduction rate. EFFECT: proposed method is useful for producing heated Ti - Al alloy blanks for subsequent plastic metal working.

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при получении методом обработки давлением заготовок из сплава Ti-Al в нагретом состоянии. The invention relates to metallurgy and can be used to produce pre-heated Ti-Al alloy workpieces by pressure treatment.

Наиболее близким к предлагаемому является способ получения заготовок путем горячей обработки давлением сободно засыпанного в контейнер порошка. Для предотвращения загрязнения порошка химически активными газами, резко снижающими технологическую пластичность сплава, контейнер с порошком перед нагревом дегазируют при комнатной или повышенной температурах и герметизируют. Дегазация при комнатной температуре малоэффективна, а при повышенных температурах сложна в техническом исполнении. Кроме того, выделяющиеся при нагреве из металла газы остаются в контейнере и при охлаждении вновь взаимодействуют с металлом. Closest to the proposed one is a method of producing preforms by hot working with a pressure of a powder that is poured onto a container that is poured into a container. To prevent powder contamination with chemically active gases, which sharply reduce the technological plasticity of the alloy, the powder container is degassed before heating at room or elevated temperatures and sealed. Degassing at room temperature is ineffective, and at elevated temperatures is difficult to perform. In addition, the gases released during heating from the metal remain in the container and, when cooled, again interact with the metal.

Целью изобретения является повышение выхода годного при получении деформированных заготовок за счет увеличения технологической пластичности путем водородного пластифицирования интерметаллида Ti-Al в порошковом состоянии. The aim of the invention is to increase the yield when obtaining deformed preforms by increasing the technological plasticity by hydrogen plasticizing the Ti-Al intermetallic powder.

Для достижения поставленной цели в контейнер помещают вначале гидрид титана, а затем порошок сплава Ti-Al в соотношении по массе 1:25, контейнер нагревают до 1200-1250^oC и дают изотермическую выдержку в течение 1,0-1,2 ч, потом его экструдируют с обжатием 50-55%
Сущность способа заключается в том, что при нагреве и изотермической выдержке гидрид титана диссоциирует с выделением атомарного водорода, который взаимодействуя с порошком сплава Ti-Al, пластифицирует его. Принятое соотношение по массе 1:25 гидрида титана и сплава Ti-Al необходимо для обработки водородом всего объема сплава в течение 1,0-1,2 ч выдержки при температуре 1200-1250^oC.To achieve this goal, first, titanium hydride is placed in the container, and then the Ti-Al alloy powder in a ratio by weight of 1:25, the container is heated to 1200-1250 ^o C and isothermal exposure for 1.0-1.2 hours, then it is extruded with compression of 50-55%
The essence of the method lies in the fact that upon heating and isothermal exposure, titanium hydride dissociates with the release of atomic hydrogen, which, when interacting with the powder of the Ti-Al alloy, plasticizes it. The accepted ratio by weight of 1:25 titanium hydride and Ti-Al alloy is necessary for hydrogen treatment of the entire volume of the alloy for 1.0-1.2 hours exposure at a temperature of 1200-1250 ^o C.

Указанный интервал обжатий 50-55% позволяет охватить деформацией сразу весь объем материала, что важно для первичной деформации интерметаллида. The specified range of compression of 50-55% allows you to immediately cover the deformation of the entire volume of the material, which is important for the primary deformation of the intermetallic compound.

Пример 1. На дно контейнера ⌀ 75 мм и высотой 150 мм поместили порошок гидрида титана в количестве 50 г, а затем порошок сплава Ti-Al в количестве 1250 г, что составило их соотношение 1:25. Контейнер заварили и поместили в печь с температурой 1200-1250^oC. По мере нагрева контейнера из гидрида титана выделяется атомарный водород, который заполняет все пространство контейнера. Создается избыточное давление водорода. При достижении температуры контейнера 600-660^oC алюминиевой пробка расплавляется и струей водорода выталкивается из крышки. Загорается факел, что свидетельствует о восстановительной атмосфере в контейнере. Количество гидрида титана таково, что на протяжении всей изотермической выдержки горит факел. За это время протекает взаимодействие водорода с интерметаллидом, в результате чего происходит его пластифицирование. Через 1,0-1,2 ч, когда еще горит факел, осуществляют экструзию контейнера с обжатием 50-55% Таким образом получена деформированная заготовка диаметром 35 мм.Example 1. At the bottom of the container ⌀ 75 mm and a height of 150 mm, titanium hydride powder in an amount of 50 g was placed, and then Ti-Al alloy powder in an amount of 1250 g, which amounted to a ratio of 1:25. The container was brewed and placed in a furnace with a temperature of 1200-1250 ^o C. As the container is heated, atomic hydrogen is released from titanium hydride, which fills the entire space of the container. Excessive hydrogen pressure is created. When the temperature of the container reaches 600-660 ^o C, the aluminum plug is melted and pushed out of the lid with a stream of hydrogen. The torch lights up, indicating a reducing atmosphere in the container. The amount of titanium hydride is such that a torch burns throughout the isothermal exposure. During this time, hydrogen interacts with intermetallic compound, as a result of which its plasticization occurs. After 1.0-1.2 hours, while the torch is still burning, the container is extruded with compression of 50-55%. Thus, a deformed workpiece with a diameter of 35 mm is obtained.

Пример 2. В капсулу o 100 мм и высотой 200 мм положили порошок массой 2500 г из интерметаллида Ti-Al, предварительно на дно поместили порошок гидрида титана в количестве 100 г, что соответствовало соотношению 1:25. Контейнер герметизировали и установили в нагретую до 1200-1250^oC печь. Последующие процессы и операции проходили как в примере 1. После экструзии была получена деформированная заготовка o 50 мм без трещин и расслоений.Example 2. In a capsule of o 100 mm and a height of 200 mm, a powder weighing 2500 g from Ti-Al intermetallic was placed; preliminary, titanium hydride powder in an amount of 100 g was placed at the bottom, which corresponded to a ratio of 1:25. The container was sealed and installed in a furnace heated to 1200-1250 ^o C. The subsequent processes and operations were carried out as in example 1. After extrusion, a deformed workpiece of o 50 mm was obtained without cracks and delamination.

Технико-экономические преимущества предложенного способа состоят в том, что благодаря нагреву сплава Ti-Al в водородной среде происходит его пластифицирование и тем самым существенно улучшается технологическая деформируемость интерметаллида. Это в свою очередь позволило значительно увеличить выход годного при получении деформированных заготовок. The technical and economic advantages of the proposed method consist in the fact that due to heating of the Ti-Al alloy in a hydrogen medium, it is plasticized and thereby the technological deformability of the intermetallic compound is significantly improved. This in turn made it possible to significantly increase the yield when receiving deformed billets.

За базовый объект принят способ-прототип. Рентабельность предложенного способа превысит 70% The prototype method is taken as the base object. The profitability of the proposed method will exceed 70%

Claims (1)

Способ получения деформированных заготовок из сплава на основе Ti Al, включающий засыпку в контейнер порошка сплава Ti Al, нагрев и деформацию сплава в контейнере, отличающийся тем, что в контейнер с порошком дополнительно вводят гидрид титана при соотношении по массе с порошком сплава Ti Al 1 25, нагрев ведут до 120 250^oС с изотермической выдержкой в течение 1,0 1,2 ч, а деформацию осуществляют путем экструзии с обжатием 50 - 55%A method for producing deformed Ti Al-based alloy billets, comprising filling in a container of Ti Al alloy powder, heating and deformation of the alloy in the container, characterized in that titanium hydride is additionally introduced into the container with the powder in a ratio by weight of Ti Al alloy powder of 1 25 , heating is carried out to 120 250 ^o With isothermal exposure for 1.0 1.2 hours, and the deformation is carried out by extrusion with compression of 50 - 55%