Спосіб виготовлення броньових аркушів (альфа+бета)-титанового сплаву і вироби з нього

 

Спосіб виготовлення броньових аркушів (α+β)-титанового сплаву і вироби з нього.

Винахід відноситься до галузі обробки металів тиском, а саме до прокатного виробництва, і може бути використане при виготовленні броньових аркушів (α+β)-титанового сплаву, що застосовуються в авіа - і суднобудуванні, у виробництві наземних броньованих транспортних засобів, засобах індивідуального бронезахисту та інших об'єктів цивільного та спеціального призначення.

Броньові листи повинні володіти оптимальним поєднанням певних властивостей, а саме володіти підвищеними характеристиками міцності і пластичними характеристиками, мати в'язку структуру металу, достатніми для забезпечення необхідного балістичного рівня захисту. Важливе значення має також стабільність і відтворюваність цих властивостей (у часі).

Слід зазначити, що броньові листи із сплавів на основі титану використовуються не тільки там, де потрібно опір балістичному впливу, але також у тих випадках, коли важливими факторами є зниження ваги, висока опірність до корозії, зварюваність.

Ще щонайменше в 1950-х роках було виявлено, що титан володіє властивостями, коториеи инденторами (снарядами, кулями, осколками). Проводилися відповідні дослідження титанових сплавів цього призначення. Один відомий титановий сплав, придатний для застосування в якості балістичної броні, являє собою сплав Ti-6Al-4V, який номінально містить титан, 6 мас. % алюмінію, 4 мас. % ванадію і зазвичай менше 0,20 мас. % кисню. Ще один титановий сплав, використовуваний в якості балістичної броні, містить 6,0 мас. % алюмінію, 2,0 мас. % заліза, відносно мала кількість кисню в 0,18 мас. %, менше 0,1 мас. % ванадію і, можливо, інші елементи в слідових кількостях. Наступний титановий сплав, зарекомендував себе як придатний для застосування в якості балістичної броні, являє собою альфа-бета (α+β)-титановий сплав, описаний в патенті США №5980655, виданому 9 листопада 1999 р. на ім'я Косака (Kosaka). Сплав містить, в масових процентах, від приблизно 2,9 до приблизно 5,0 алюмінію, приблизно від 2,0 до приблизно 3,0 ванадію, приблизно від 0,4 до приблизно 2,0 заліза, від 0,2 до приблизно 0,3 кисню, приблизно від 0,005 до приблизно 0,03 вуглецю, приблизно від 0,001 до приблизно 0,02 азоту і менше приблизно 0,5 інших елементів.

Броньові листи, виготовлені з вищезазначених титанових сплавів, задовольняють стандартам США себе, наприклад, стандарт MIL-DTL-96077F "Детальна специфікація зварюваної бронєвой плити з титанового сплаву". V50- це середня швидкість метального снаряда певного типу, необхідна для його проникнення в плиту із сплаву, що має задані розміри і розташовану певним чином відносно точки запуску метального снаряда, при якій ймовірність непробиття перешкоди становить 50%.

Вищезазначені титанові сплави використовували для виготовлення балістичної броні, оскільки при оцінці по відношенню до інших типів метальних снарядів ці титанові сплави забезпечували найкращі балістичні характеристики, ніж сталь або алюміній, при меншій масі (у порівнянні зі сталлю близько 25%). Поява нових сталевих броньових сплавів (наприклад, патенти РФ №2236482, №2185460, №2400558) значно нівелювали цю перевагу (не більше 5-10%). Через значно більш високої вартості титанового прокату в порівнянні зі сталевим і алюмінієвим (за вартістю листовий прокат з високоміцних алюмінієвих сплавів приблизно в 5 разів, а титанових в 25 разів перевищує вартість сталевого броньового прокату), а також через зниження переваг противопульной стійкості титанові сплави не полрошими балістичними і механічними властивостями містить, мас. %: алюмінію 4,2-5,4%, ванадію 2,5-3,5%, заліза 0,5-0,7%, кисню 0,15-0,19% і решта титан і випадкові домішки. Броньові листи і плити з даного сплаву були виготовлені за такою схемою: підготовка сировини→плавлення та лиття злитка→кування і прокатка при температурі вище температури переходу в бета-фазу→кування і прокатка при температурі нижче температури переходу в бета-фазу→відпал при температурі нижче температури переходу в бета-фазу. Даний сплав може бути виготовлений з комбінації вторинного та/або первинної сировини (номер міжнародної публікації WO 2012/054125 А2) - прототип.

Балістичні властивості цього сплаву незначно перевершують балістичні властивості сплаву Ti-6Al-4V, приблизно на 0,6-1,0%, сплав економічний і володіє високими технологічними властивостями при прокатці.

Як показує практика, броньові листи з титанових сплавів, зазначених вище, мають притаманні лише їм недоліками і достоїнствами. Зокрема, в них не враховується один із основних недоліків титанових сплавів, що виявляється при використанні їх в якості броньових матеріалів, а саме те, що в титанових сплавах при динамічному навантаженні активізуються процеси зсуву по площинах легкого скольженириводит до високої локалізації пластичної деформації, і, як наслідок цього, при впровадженні кулі тільки на 1/3 товщини титанового прокату (відомих на сьогоднішній день сплавів) відбувається «зріз пробки», що не дозволяє реалізувати високу динамічну твердість титанової броні.

Завданням, на вирішення якої спрямоване дане винахід, є розробка способу виготовлення броньових аркушів (α+β)-титанового сплаву і вироби з нього для засобів індивідуального захисту, закладних або навісних елементів бронювання, корпусних виробів тощо, які характеризуються меншою масою, підвищеними характеристиками міцності і балістичними властивостями, а також низькою собівартістю.

Технічним результатом винаходу є створення броньових аркушів (α+β)-титанового сплаву, мають чудові характеристики і балістичні властивості за рахунок оптимального підбору складу легуючих елементів, а також регламентованої багатокомпонентної структури отриманих виробах, яка перешкоджає локалізації пластичної деформації, підвищує динамічну твердість, а зниження вартості виробів досягається завдяки залученню в шихтові матеріали відходів титанових сплавів і низькосортної титанової губки із високим вмістом заліза в з (α+β)-титанового сплаву, включає підготовку шихти, виплавку злитка, деформацію злитка в сляб, механічну обробку сляба, прокатку сляба на підкат, різання підкату на заготовки, плющення заготовок на листи і термічну обробку, виплавляють злиток, що містить, мас. %: 3,0-6,0 Al; 2,8-4,5 V; 1,0-2,2 Fe; 0.3-0.7 Mo; 0,2-0,6 Cr; 0,12-0,3; 0,010-0,045;<0,05 N;<0,05 М;<0,15 Si;<0,8 Ni; інше - титан, плющення заготовок виробляють стадійно: на першій стадії прокатку ведуть в поздовжньому напрямку в β-області після нагрівання до температури, принаймні на 50°C вище температури поліморфного перетворення (ТПП), на другій стадії прокатку ведуть в поздовжньому напрямку (α+β)-області після нагріву, принаймні до температури на 20°C нижче TППна третій стадії ведуть поперечну прокатку в β-області після нагрівання до температури, принаймні на 50°C вище ТППна четвертій стадії прокатка ведуть в поздовжньому напрямку (α+β)-області після нагрівання до температури, принаймні на 20°C нижче TППзі ступенем деформації до 50%, а термічна обробка включає загартування з нагріванням до температури 50-130°C нижче TПП, охолодженням у воді і штучне старіння при температурі 540-710°C з витримкою 4-8 годин.

Зниження вартості ви�ових відходів і дешевої титанової губки, наприклад губки марки ТГ-Тв.

Вироби, виготовлені з броньових листів на основі титанового сплаву, що містить, мас. %: 3,0-6,0 Al; 2,8-4,5 V; 1,0-2,2 Fe; 0.3-0.7 Mo; 0,2-0,6 Cr; 0,12-0,3; 0,010-0,045;<0,05 N;<0,05 М;<0,15 Si;<0,8 Ni; інше - титан, переважно використовувати для засобів індивідуального захисту, закладних або навісних елементів бронювання, корпусних виробів і т. д., до яких пред'являються підвищені вимоги по міцності, балістичних властивостях і масі, а також володіють низькою собівартістю і можливістю застосування в масовому виробництві.

Сплав в межах кордонів композиції, відповідної винаходу, містять в якості істотного елемента алюміній. Якщо вміст алюмінію становить менше 3,0%, то не буде забезпечена достатня міцність. З іншого боку, якщо вміст алюмінію перевищує 6,0%, то відбувається небажане зниження пластичності.

Ванадій і залізо є β-стабілізуючими елементами, які підвищують міцність сплаву, і в межах заявлених практично не знижують пластичність. Вміст ванадію у заявляє сплаві порівняно з прототипом змінено в сторону збільшення концентрацій в межах 2,8 до 4,5%, що дозволяє підвищити міцнісні властивості спл�еза також значно збільшено до 1,2-2,2%, при перевищенні вмісту більше 2,2% відбувається небажане зниження пластичності сплаву.

Введення молібдену в межах 0,3-0,7% забезпечує повну розчинність його в α-фазі, що дозволяє отримувати необхідні міцнісні характеристики без зниження пластичних властивостей. Якщо вміст молібдену перевищує 0,7%, збільшується питома вага сплаву внаслідок того, що молібден є важким металом, а також знижуються пластичні властивості сплаву.

У заявляє сплаві в невеликій кількості присутній β-стабілізуючий елемент - хром, який також спрямований на підвищення міцності сплаву. Вміст хрому в межах 0,2%-0,6% дозволяє оптимально підвищити міцнісні властивості без зниження пластичності.

Азот, кисень і вуглець підвищують температуру аллотропического перетворення титану і в основному присутні в промислових титанових сплавах у вигляді домішок. Вплив цих домішок на властивості виготовлених із сплавів титану настільки значно, що має спеціально враховуватися при розрахунку шихти, щоб отримати механічні властивості в потрібних межах. Наявність у сплаві азоту <0,05%, кисню 0,12-0,3%, вуглецю 0.01-0.025% не робить помітного впливу на зниження термичес�туру і дозволяє попередньо підготувати мікроструктуру (подрібнити зерно) для подальшої прокатки сляба в β-області.

Прокатка в β-області після нагріву до температури, що перевищує 50°C температуру поліморфного перетворення (ТПП), має за мету формування структури, у якій початкове зерно витягнуте уздовж напрямку прокатки.

Подальша прокатка (α+β)-області після нагрівання до температури, принаймні на 20°C нижче TПП,забезпечує руйнування болипеугловие границі зерен, збільшується щільність дислокації, тобто здійснюється деформаційний наклеп, внаслідок чого, при даних режимах, металу повідомляється достатню кількість схованої енергії, так званого "полугорячего наклепу", що є рушійною силою процесу рекристалізації β-фази при подальшому нагріванні до температури β-області.

Подальша прокатка здійснюється у β-області при нагріванні до температури, принаймні на 50°C вище ТППпроводиться в поперечному напрямку. На даному етапі в процесі динамічної рекристалізації і полігонізації багато в чому формується необхідна структура броньових листів і плит, відбувається подрібнення зерна, а поперечна прокатка сприяє зменшенню анізотропії механічних властивостей.

В процесі остаточної прокатки (α+β)-області при температурі нижче Т� мікроструктури, яка при подальшій термоупрочняющей обробці забезпечує гарне поєднання ударної в'язкості і міцності.

Зміцнююча термообробка для отримання регламентованих міцнісних і пластичних властивостей проводиться за таким режимом: загартування здійснюють при нагріванні до температури 40-120°C нижче TППз охолодженням у воді і штучне старіння проводять при температурі 540-710°C з часом витримки 4-8 годин.

Після термообробки відбувається остаточне формування оптимальної багатокомпонентної глобулярно-пластинчастої структури матеріалу, що дозволяє підвищити механічні властивості сплаву і перешкоджати локалізації пластичної деформації в процесі поразки балістичними инденторами вироби.

Режими і параметри обробки були встановлені в ході експериментів виходячи з досягнення найкращих показників процесу.

Приклад конкретного виконання.

Були виготовлені зразки з титанових сплавів, що мають склади, показані в наведеній нижче таблиці 1. В шихту залучалася до 40% титанових відходів у вигляді стружки, кускових відходів титанових сплавів (марок Ti-10V-2Fe-3Al, VST 5553) і до 60% титанової губки марки ТГ-ТВ.

еские властивості зразків наведені в таблиці 2.

На фіг. 1 і фіг. 2 (таблиці 4 і 5) показано структура зразків і фотографії результатів їх балістичних випробувань. Для кількісного порівняння властивостей броньових аркушів, виготовлених за заявленим способом, і прототипу була проведена їх оцінка у відповідності зі стандартом США MIL-DTL-96077F по V50, встановленим військовими для позначення балістичних характеристик. Дані по прототипу взяті з опису винаходу (номер міжнародної публікації WO 2012/054125 А2).

Балістичні випробування заявлених зразків проводились за вимогами для 5 класу захисту у відповідність з вимогами ГОСТ Р 50744-95 «Бронеодежда. Класифікація і загальні технічні вимоги». ГОСТ вимагає, щоб засоби індивідуального бронезахисту 5 класу не пробивалися боєприпасами згідно таблиці 3.

Броньові листи, виготовлені з вищезазначених титанових сплавів, що задовольняють вимогам ГОСТ Р 50744-95 і стандартам США V50, встановленим військовими для позначення балістичних характеристик.

Енергії зіткнення кулі з бронею розраховувалася за формулою:

де Е - кінетична енергія кулі, Дж;

Згідно з прототипом коректно порівнювати зразки №1 і №3, т. к. вони випробовувалися патронами, з близькими властивостями по твердості, сердечник патрона АР М2 має твердість 60 HRC, сердечник АКМ - 56 HRC. У порівнянні з прототипом спостерігається зниження маси бронезахисту при використанні заявленого сплаву як мінімум на 17,4% (9,0 мм проти 10,9 мм), при цьому слід врахувати, що при випробуванні АКМ витрачена енергія на співудар виявилася вище АРМ2 на 12%.

Ефект підвищення балістичних властивостей зразків, по заявленому винаходу, пояснюється оптимальним легуванням сплаву і підбором режимів термомеханічної обробки, що дозволили створити у виробах регламентовану багатокомпонентну структуру (глобулярно пластинчасту), яка перешкоджає локалізації пластичної деформації, підвищує динамічну твердість, а також забезпечує чудові характеристики і балістичні властивості.

Необхідно розуміти, що вироби по справжньому винаходу можуть бути реализованть тільки як ілюстративні, а не обмежувальні, і межі цього винаходу визначаються наведеними пунктами формули винаходу.

1. Спосіб виготовлення броньових аркушів (α+β)-титанового сплаву, що включає підготовку шихти, виплавку злитка, деформацію злитка в сляб, механічну обробку сляба, прокатку сляба на підкат, різання підкату на заготовки, плющення заготовок на листи і термічну обробку, що відрізняється тим, що виплавляють злиток, що містить, мас. %: 3,0-6,0 Al; 2,8-4,5 V; 1,0-2,2 Fe; 0,3-0,7 Mo; 0,2-0,6 Cr; 0,12-0,3; 0,010-0,045; <0,05 N; <0,05 М; <0,15 Si; <0,8 Ni; інше - титан, плющення заготовок виробляють стадійно, причому на першій стадії прокатку ведуть в поздовжньому напрямку в β-області після нагрівання до температури, принаймні на 50°C вище температури поліморфного перетворення (ТПП), на другій стадії прокатку ведуть в поздовжньому напрямку (α +β)-області після нагріву, принаймні до температури на 20°C нижче TППна третій стадії ведуть поперечну прокатку в β-області після нагрівання до температури, принаймні на 50°C вище ТППна четвертій стадії прокатку ведуть в поздовжньому напрямку (α+β)-області після нагрівання до температури, принаймні на 20°C нижче TППзі ступенем деформаци�ням у воді і штучне старіння при температурі 540-710°C з витримкою 4-8 годин.

2. Спосіб за п. 1, який відрізняється тим, що при підготовці шихти використовують сумарно до 65% титанових відходів і титанової губки.

3. Виріб з броньових листів (α+β)-титанового сплаву, що відрізняється тим, що воно виготовлене з броньових листів, отриманих способом по кожному з пп. 1-2.



 

Схожі патенти:

Пристрій захисту від кумулятивних протитанкових гранат

Винахід відноситься до броньовим конструкцій. Пристрій захисту від кумулятивних протитанкових гранат являє собою екран. Екран виконаний у вигляді основи з дискретними металевими об'ємними захисними елементами. Поверхнева щільність основи становить від 0,05 кг/м2 до 10 кг/м2. Металеві об'ємні захисні елементи мають габаритні розміри від 5 мм до 50 мм і щільність від 2500 кг/м3 до 19000 кг/м3. Екран встановлений перед об " єктом, на відстані від 50 мм до 1500 мм. Досягається підвищення рівня захисту від кумулятивних гранат. 7 з.п. ф-ли, 5 іл.

Спосіб установки стекол при бронюванні автомобіля

Група винаходів відноситься до галузі транспортного машинобудування. Спосіб установки стекол при бронюванні автомобіля по першому варіанту полягає в тому, що броньовані скла встановлюються за штатними за допомогою рамки, що з'єднується з заходной частиною скла та повторює форму скла, і кріпильних елементів. Скло фіксується герметиком на утримувачах, жорстко закріплених на рамці, яка є рухомою і з'єднана з бронезахистом кузова автомобіля за допомогою петель. Рамка фіксується запорами, мають бронезащиту, а місця можливого прострілу в зоні установки запорів забезпечені броньованими пластинами. Спосіб установки стекол при бронюванні автомобіля за другого варіанту полягає в тому, що броньовані скла встановлюються за штатними і фіксуються герметиком на бронезащите кузова автомобіля і власників, жорстко закріплених на ній. Досягається спрощення методу установки стекол при бронюванні автомобіля. 2 н.п. ф-ли, 5 іл.

Броньований об'єкт з динамічним захистом і електроустаткуванням

Винахід відноситься до броньованим об'єктів, переважно до електрифікованим танків з динамічним (реактивної) броньовий захистом. Броньований об'єкт містить захисний пристрій динамічного типу, яке включає в себе елементи з корпусом і кришкою, встановлені на частині площі зовнішньої поверхні об'єкта. Електрообладнання об'єкта включає в себе електрично взаємопов'язані джерело, перетворювач, регулятор, накопичувач, розподільник і споживачі електричної енергії. Частина джерела електричної енергії виконана у вигляді сонячної батареї з окремих модулів. Сонячні батареї встановлені на елементах захисного пристрою. Досягається підвищення тактико-технічних (техніко-експлуатаційних) характеристик броньованого об'єкта. 10 з.п. ф-ли, 8 іл.

Кам'яне литво

Винахід відноситься до штучних плавленим силікатною керамічним матеріалам, зокрема до складів кам'яного лиття, і призначене для виготовлення пулезащитних броньових пластин (плит) бронежилетів. Крім оборонної галузі, винахід може бути використано в будівельній, гірничо-збагачувальної та інших галузях промисловості. Пропоноване кам'яне литво містить компоненти при наступному співвідношенні, мас.%: SiO2 43-45; Аl2О3 15-16; CaO 9-17; FeO 5-8; MgO 8-9; Fe2O3 3-5; TiO2 1-1,5; К2О і/або Na2O 2,5-4; Cr2O3 2-2,5 і СаF2 1,5-2. За рахунок використання недорогих технології, вихідної сировини і оптимального вмісту добавок кам'яне литво володіє більш низькою вартістю. Наявність дисипативних властивостей, відповідних вимогам ГОСТ Р 50744-95 «Бронеодежда. Класифікація і основні вимоги», свідчить про його придатність для виготовлення пулезащитних броньових пластин бронежилетів. Технічний результат винаходу - отримання матеріалу, придатного для виготовлення пулезащитних броньових пластин бронежилетів, а також елементів, що поєднують пулестойкость зі здатністю розсіювання і поглинання радіаційного та інфрачервоного випромінювання. 3 табл., 2 іл.
Винахід відноситься до засобів активного захисту танків та інших бронеобъектов. Активна броня містить комірки, заповнені вибуховою речовиною. У кожній з комірок з обмеженим натягом встановлений вкладиш-поршень. Форма комірок може бути квадратної, шестикутної і стільникового. Забезпечується захист танка від поразок у різних напрямках. 3 н. і 4 з.п. ф-ли.

Активна броня староверова - 2 (варіанти)

Винахід відноситься до засобів активного захисту танків та інших бронеобъектов. Активна броня містить комірки (1), в яких знаходиться круглий вкладиш (2) з порожнистими напіввідкритими опуклостями (3). Опуклості обернені в один бік перпендикулярно радіусу круглого вкладиша (2) і заповнені вибухівкою (5). Вкладиш в клітинці (1) може бути закритий круглою кришкою, а зовнішня поверхня вкладиша покрита шаром вибухової речовини. Опуклості на вкладиші можуть бути закриті індивідуальними кришками, шарнірно або руйнуються кріпленням обмеженою міцності закріпленими на опуклостях. Клітинки (1) розташовані на броні двома рознесеними шарами, причому в кожному шарі вони розташовані в шаховому або стільниковому порядку. Забезпечується захист танка від поразки в різних напрямках. 6 н. і 9 з.п. ф-ли, 5 іл.

Спосіб протидії багатошарової броні ударно-проникаючого впливу кулі, осколка і пристрій для здійснення способу

Група винаходів відноситься до виробництва багатошарових гнучких броньових матеріалів для засобів індивідуального захисту. Спосіб протидії багатошарової броні руху кулі, осколка полягає в тому, що чергують шари високомодульних волокон з речовинами, що посилюють протидія, які розміщують у клітинках, утворених шарами високомодульних волокон. У клітинках вибухові речовини мають певну форму, змінює напрямок руху кулі, осколка, при зіткненні з ними. Для додання жорсткості осередку просочують суспензією, густеющей при швидкому зсуві від ударно-проникаючого впливу кулі, осколка. Досягається підвищення захисних властивостей, удароміцності і запобігання больового шоку за рахунок амортизаційних властивостей комірчастій конструкції броні. 2 н. і 6 з.п. ф-ли, 1 іл.

Спосіб виробництва броньових аркушів

Винахід відноситься до галузі металургії і може бути використане при виробництві сталевих листів бронезащитного призначення для легкоброньованих бойових машин, літальних апаратів, засобів індивідуального захисту. Спосіб включає виплавку сталі мартенситного класу, розливання у виливниці, охолодження розплаву, нагрівання зливків, їх обтиснення по товщині шляхом багатопрохідним прокатки в поперечному і поздовжньому напрямках листи, гарт і відпустку. Розплав охолоджують у виливниці і одночасно прикладають до нього изостатическое тиск величиною 30-90 МН/м2, сприяє формуванню дрібнокристалічної ізотропного структури сталі. Многопроходная прокатка з співвідношенням сумарних обтиснень при проходах в поперечному і поздовжньому напрямках в діапазоні 0,8-1,2 сприяє механічному подрібненню і виключенню освіти витягнутості зерен, збереженню ізотропності мікроструктури і механічних властивостей, за рахунок чого сталь після гарту і відпустки зберігає підвищені в'язкі та пластичні властивості. Забезпечується підвищення бронєвой стійкості сталевого листа. 1 табл., 1 пр.

Антирикошетная і антиосколочная захист жилого або вантажного відсіку

Винахід відноситься до області антирикошетной і антиосколочной захисту транспортних засобів та стаціонарних об'єктів

Динамічна захист голодяева

Винахід відноситься до реактивних броньовим конструкціях і може бути використане на бронетехніці

Дешевий альфа-бета-сплав титану з хорошими балістичними та механічними властивостями

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до сплавів на основі титану, володіє поліпшеними балістичними і механічними властивостями. Сплав на основі титану складається по суті з, вага.%: 4,2-5,4 алюмінію, 2,5-3,5 ванадію, 0,5-0,7 заліза, 0,15-0,19 кисню і титану до 100. Сплав на основі титану, отриманий з використанням повторно використовуваних матеріалів, характеризується балістичним межею V50, що становлять щонайменше близько 1848 футів в секунду, і високими характеристиками межі міцності, текучості і подовження. 3 н. і 20 з.п. ф-ли, 6 іл., 4 табл., 1 пр.

Спосіб виготовлення вісесиметричних деталей типу дисків

Винахід відноситься до області обробки тиском і може бути використане при виготовлення вісесиметричних деталей типу дисків з труднодеформіруємих жароміцних сплавів. Здійснюють деформування периферійної частини заготовки розкочуванням роликами при температурі надпластичності в осередку деформації з утворенням полотна. Центральну частину заготовки перед розкочуванням охолоджують до температури пружної деформації. В процесі розкочування центральну частину заготовки і піддається внеконтактной деформації полотно охолоджують впливом охолоджуючої середовища на центральну частину. При цьому забезпечують охолодження полотна до температури його пружною внеконтактной деформації в зоні, пов'язаної з центральною частиною. Між зазначеною зоною і осередком деформації утворюють проміжну зону, в якій температура приймає середнє значення між температурою пружної деформації і температурою надпластичності та/або значення, близькі до вказаного середнього значення. Протягом часу розкочування збільшують тиск охолоджувальної середовища з розширенням охолоджуваної зони полотна. При цьому температуру проміжної зони зберігають. В результаті забезпечується підвищення якості изготавл�

Спосіб інтенсивної пластичної деформації крученням під високим тиском циклічним

Винахід відноситься до обробки металів тиском і може бути використано для отримання інтенсивної пластичної деформації (ІПД) заготовки. Спосіб включає осідання і подальше кручення заготовки із забезпеченням деформації зсуву. Деформування заготовки проводять на бойках Бріджмена з додатком питомого тиску 3-6 ГПа. Потім проводять обертання рухомого бойка щодо своєї осі зі швидкістю 0,02-1,5 об/хв. В процесі обертання бойка здійснюють циклічну зміну питомого тиску на 10-20% від поточного значення з частотою 0,1-1,5 від встановленої швидкості обертання бойка. Циклічне додаток навантаження при ІПД крученням забезпечує однорідну мікроструктуру і підвищує міцність і мікротвердість матеріалу заготовки. 3 з.п. ф-ли, 5 іл., 1 табл.

Титановий матеріал

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до титановим матеріалів з високою міцністю і оброблюваністю. Титановий матеріал містить залізо 0,60 мас.% або менше і кисень 0,15 мас.% або менше, титан і неминучі домішки - інше. Матеріал має нерекристаллизованную структуру, сформовану шляхом обробки, що супроводжується пластичною деформацією, і рекристаллизованную структуру, сформовану шляхом відпалу після зазначеної обробки, при цьому середній розмір рекристаллизованних α-зерен становить 1 мкм або більше і 5 мкм або менше, а площа нерекристаллизованной частини у поперечному перерізі титанового матеріалу становить від 0 до 30 %. Матеріал характеризується високою міцністю і оброблюваністю. 2 іл., 2 табл., 45 пр.

Спосіб виготовлення холоднокатаних труб з альфа - і псевдо-альфа-сплавів на основі титану

Винахід відноситься до трубному виробництва, а саме до холодної прокатки труб з α - і псевдо-α-сплавів на основі титану. Спосіб виготовлення холоднодеформованих труб з α - і псевдо-α-сплавів на основі титану включає виплавку злитка, ковку злитка в β - і α+β-області з закінченням кування в α+β-області в проміжну заготовку з уковом від 2 до 3, прошивку здійснюють за температури на 30-50°C вище Тпп, многоконусними валками і оправкою з заданою геометрією з подачею води в зону деформації, лід заготовки проводять при температурі на 10-90°C нижче Тпп, правку трубної заготовки - при температурі 350-400°C, холодну прокатку виробляють з коефіцієнтом витяжки 1,5-4,5 за кілька етапів, чергуючи з проведенням проміжних отжигом при температурі, рівній 600-750°C, і подальшу термообробку на готовому розмірі при температурі 580÷650°C. Забезпечуються високі механічні властивості одержуваних труб, а також високу якість поверхні труб. 4 іл., 3 табл.

Спосіб отримання нанодвойникованного титанового матеріалу з допомогою лиття

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до способу отримання нанодвойникованного технічно чистого титанового матеріалу. Спосіб отримання нанодвойникованного технічно чистого титанового матеріалу включає лиття технічно чистого титанового матеріалу, що містить не більш як 0,05 мас.% N не більше ніж 0,08 мас.% С, не більше ніж 0,015 мас.% Н, не більше ніж 0,50 мас.% Fe, не більше ніж 0,40 мас.% Про і не більше ніж 0,40 мас.% інших, доводять литий матеріал до температури на рівні або нижче 0°С і проводять пластичну деформацію при цій температурі в такій мірі, що в матеріалі утворюються нанодвойники. Матеріал характеризується високими характеристиками міцності і пластичності. 14 з.п. ф-ли, 6 іл., 4 табл., 4 пр.

Спосіб виробництва подовжених виробів з титану

Винахід відноситься до виробництва подовжених виробів з титану, або титанового сплаву, або заготовок таких виробів. Для підвищення якості виробів і спрощення їх виробництва заявлений спосіб, який полягає у підготовці маси титану або титанового сплаву (10), плавці цієї маси за допомогою електричної дуги та способом гарнисажной плавки (20), лиття одного або декількох злитків переважно циліндричної форми і діаметра менше 300 мм з розплавленої маси (30), а потім волочінні одного або декількох з цих злитків при температурі 800°С-1200°З допомогою волочильного стана (40) для застосування, наприклад, в галузі авіації. 12 з.п. ф-ли, 3 іл.

Гаряча правка розтягуванням високоміцного титанового сплаву, обробленого в області альфа/бета-фаз

Винахід відноситься до галузі металургії, а саме до способів правки високоміцних титанових сплавів. Спосіб правки підданої дисперсійного твердіння металевої заготовки, обраної із сплавів на основі титану, на основі нікелю, на основі алюмінію або на основі заліза, включає нагрівання до температури правки від 0,3·Tm до температури 25°F нижче температури старіння сплаву, розтягнення з додатком розтягуючого напруження щонайменше 20% від межі текучості і не одно або не більше, ніж межа плинності сплаву. При цьому заготовка відхиляється від прямої не більше ніж на 0,125 дюйма (3,175 мм) на будь-які 5 футів довжини (152,4 см) або на більш короткій довжині. Далі заготівлю охолоджують з одночасним додатком розтягуючого напруження Після правки заготовки зберігають високі характеристики міцності. 2 н. і 19 з.п. ф-ли, 9 іл., 2 табл., 6 пр.

Спосіб виготовлення високоответственних виробів з трикомпонентного титанового сплаву

Винахід відноситься до області обробки металів тиском і може бути використане при виготовленні виробів з трикомпонентного сплаву на основі титану, що містить алюміній в кількості 2-6 вага.% і ванадій або цирконій у кількості не більше 4 вагу.%. Виробляють рівноканальне кутове пресування заготовок при температурі 400-470°С зі швидкістю 0,1-1,0 мм/с. При цьому забезпечується формування у заготівлі нано - і субмікрокристалічної структури з розміром зерна не більше 0, 5 мкм. Деформовані заготовки піддають изотермическому відпалу при температурі 450-550°С протягом 0,5-1,0 години. Потім виробляють формоутворення виробів шляхом штампування або ротаційного кування заготовок при температурі не вище температури ізотермічного відпалу. В результаті забезпечується можливість одержання виробів з високими міцнісними й експлуатаційними властивостями. 2 з.п. ф-ли, 1 іл.
Винахід відноситься до обробки металів тиском і призначене для редагування листового прокату в процесі відпалу під постійним навантаженням, переважно великогабаритних листів і плит з титанових сплавів. Спосіб крип-відпалу титанового листового прокату включає установку садки, що складається з одного або декількох листових виробів, на сталеву підігрівалася плиту установки вакуумної редагування, створення розрідження в робочому просторі установки при одночасному рівномірному навантаженні зовнішньої зовнішньої поверхні садки, нагрівання до температури відпалу, витримку і охолодження. Охолодження проводять з проміжною сходинкою при температурі на щаблі 220±20°С з витримкою від 1 до 5 годин. Забезпечується стабільність форм поверхні листового прокату з титанових сплавів. 1 з.п. ф-ли.

Дешевий альфа-бета-сплав титану з хорошими балістичними та механічними властивостями

Винахід відноситься до галузі металургії, зокрема до сплавів на основі титану, володіє поліпшеними балістичними і механічними властивостями. Сплав на основі титану складається по суті з, вага.%: 4,2-5,4 алюмінію, 2,5-3,5 ванадію, 0,5-0,7 заліза, 0,15-0,19 кисню і титану до 100. Сплав на основі титану, отриманий з використанням повторно використовуваних матеріалів, характеризується балістичним межею V50, що становлять щонайменше близько 1848 футів в секунду, і високими характеристиками межі міцності, текучості і подовження. 3 н. і 20 з.п. ф-ли, 6 іл., 4 табл., 1 пр.
Up!