Claims (19)
1. Способ обработки заготовки из титанового сплава с целью улучшения прочности заготовки с надрезом на растяжение, который включает инициирование превращения сплава в по существу однофазную бетамикроструктуру, инициирование мартенситного превращения однофазной бетамикроструктуры, чтобы получить мелкодисперсную пластинчатую микроструктуру альфа-бета фазы; отличающийся тем, что дополнительно включает ковку заготовки в изотермических условиях при первой температуре, которая существенно ниже температуры перехода сплава в бета-фазу, для того чтобы получить мелкодисперсную микроструктуру по всем направлениям, так чтобы максимальный размер зерен составлял приблизительно 2-5 мкм; и выдерживание изотермически подвергнутой ковке заготовки при второй температуре, которая существенно выше первой температуры, но ниже температуры перехода сплава в бета-фазу, в течение времени, которое достаточно для образования такой микроструктуры, в которой максимальный размер зерен составляет приблизительно 5-10 мкм.1. A method of processing a titanium alloy billet in order to improve the strength of a notched tensile billet, which comprises initiating the transformation of the alloy into a substantially single-phase beta microstructure, initiating the martensitic transformation of a single-phase beta microstructure to obtain a finely dispersed lamellar microstructure of the alpha-beta phase; characterized in that it further includes forging the workpiece in isothermal conditions at a first temperature that is substantially lower than the transition temperature of the alloy to the beta phase in order to obtain a finely dispersed microstructure in all directions, so that the maximum grain size is approximately 2-5 microns; and maintaining the isothermally forged billet at a second temperature that is substantially higher than the first temperature, but lower than the transition temperature of the alloy to the beta phase, for a time that is sufficient to form such a microstructure in which the maximum grain size is approximately 5-10 microns.
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что превращение в по существу однофазную бета-микроструктуру осуществляют путем гомогенной обработки заготовки при температуре, которая близка или превышает температуру перехода сплава в бета-фазу. 2. The method according to p. 1, characterized in that the conversion into a substantially single-phase beta microstructure is carried out by homogeneous processing of the workpiece at a temperature that is close to or higher than the transition temperature of the alloy in the beta phase.
3. Способ по п. 1, отличающийся тем, что мартенситное превращение осуществляют путем охлаждения заготовки со скоростью, превышающей скорость охлаждения воздухом, до температуры, которая существенно ниже температуры перехода в бета-фазу. 3. The method according to p. 1, characterized in that the martensitic transformation is carried out by cooling the workpiece at a speed exceeding the speed of cooling with air to a temperature that is significantly lower than the temperature of transition to the beta phase.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что изотермическую ковку осуществляют при температуре около на 300oС ниже температуры перехода сплава в бета-фазу.4. The method according to p. 1, characterized in that the isothermal forging is carried out at a temperature of about 300 o C below the temperature of the transition of the alloy into the beta phase.
5. Способ по п. 4, отличающийся тем, что охлаждение заготовки включает закалку заготовки в жидком охлаждающем агенте. 5. The method according to p. 4, characterized in that the cooling of the workpiece includes hardening the workpiece in a liquid cooling agent.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заготовку подвергают ковке в изотермических условиях при скорости деформации не выше, чем около 2,54 мм/с. 6. The method according to p. 1, characterized in that the workpiece is subjected to forging in isothermal conditions at a strain rate of not higher than about 2.54 mm / s
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заготовку подвергают ковке в изотермических условиях, чтобы получить суммарную деформацию около 0,5-0,8. 7. The method according to p. 1, characterized in that the workpiece is forged in isothermal conditions to obtain a total deformation of about 0.5-0.8.
8. Способ по п. 1, отличающийся тем, что заготовку выдерживают при температуре около 925-975oС, примерно в течение 30-60 мин.8. The method according to p. 1, characterized in that the preform is kept at a temperature of about 925-975 o C, for about 30-60 minutes
9. Способ обработки заготовки из титанового сплава с целью улучшения прочности сплава заготовки с надрезом, который включает нагревание заготовки до температуры, которая близка или превышает температуру перехода сплава в бета-фазу, в течение времени, которое достаточно для образования по существу однофазной бета-микроструктуры, охлаждение заготовки со скоростью, превышающей скорость охлаждения воздухом, от первой температуры до приблизительно комнатной температуры, отличающийся тем, что дополнительно включает ковку охлажденной заготовки в изотермических условиях при температуре около на 300oС ниже температуры перехода в бета-фазу и при суммарной деформации по меньшей мере приблизительно 0,5; и выдерживание подвергнутой изотермической ковке заготовки при температуре примерно на 25-75oС ниже температуры перехода в бета-фазу, примерно в течение 30-60 мин.9. A method of processing a preform of a titanium alloy in order to improve the strength of the notched preform alloy, which includes heating the preform to a temperature that is close to or higher than the transition temperature of the alloy to the beta phase, for a time that is sufficient to form a substantially single-phase beta microstructure , cooling the workpiece at a speed exceeding the cooling rate by air from the first temperature to about room temperature, characterized in that it further includes forging a chilled sheep in isothermal conditions at a temperature of about 300 o C below the transition temperature to the beta phase and with a total deformation of at least about 0.5; and keeping the preform subjected to isothermal forging at a temperature of about 25-75 ° C. below the transition temperature to the beta phase, for about 30-60 minutes.
10. Способ по п. 9, отличающийся тем, что превращение в однофазную бета-микроструктуру осуществляют путем нагревания заготовки, по меньшей мере, до около 990oС, примерно в течение 30 мин.10. The method according to p. 9, characterized in that the conversion into a single-phase beta microstructure is carried out by heating the workpiece to at least about 990 o C, for about 30 minutes
11. Способ по п. 9, отличающийся тем, что ковку в изотермических условиях осуществляют, чтобы получить суммарную деформацию примерно 0,6-0,7. 11. The method according to p. 9, characterized in that the forging in isothermal conditions is carried out in order to obtain a total deformation of about 0.6-0.7.
12. Способ по п. 9, отличающийся тем, что заготовку выдерживают при температуре около 950oС, примерно в течение 30 мин.12. The method according to p. 9, characterized in that the workpiece is kept at a temperature of about 950 o C, for about 30 minutes
13. Способ получения предварительно формованной заготовки титанового сплава, который включает следующие этапы: берут заготовку из титанового сплава, имеющую заданную толщину; проводят гомогенную обработку заготовки в области бета-фазы, чтобы вызвать превращение сплава в по существу однофазную бета-микроструктуру; осуществляют закалку заготовки, подвергнутой гомогенизирующей обработке, приблизительно до комнатной температуры, чтобы вызвать превращение однофазной бета-микроструктуры по существу в мартенситную микроструктуру, отличающийся тем, что проводят ковку закаленной заготовки, обычно при постоянной температуре, примерно равной 675-725oС, и при скорости деформации не больше чем примерно 2,54 мм/с, до тех пор пока толщина заготовки не снизится предпочтительно на 50-80%; и выдерживают кованую заготовку при температуре приблизительно 925-975oС, примерно в течение 30-60 мин.13. A method of obtaining a preformed titanium alloy billet, which includes the following steps: take a titanium alloy billet having a predetermined thickness; homogeneous processing of the workpiece in the region of the beta phase to cause the transformation of the alloy into a substantially single-phase beta microstructure; the workpiece subjected to homogenizing treatment is quenched to approximately room temperature in order to cause the transformation of the single-phase beta microstructure essentially into a martensitic microstructure, characterized in that the quenched workpiece is forged, usually at a constant temperature of approximately 675-725 ° C, and at the strain rate is not more than about 2.54 mm / s, until the thickness of the workpiece is preferably reduced by 50-80%; and withstand the forged billet at a temperature of approximately 925-975 o C, for approximately 30-60 minutes
14. Способ по п. 13, отличающийся тем, что взятая заготовка формуется из сплава Ti-6-4. 14. The method according to p. 13, characterized in that the taken preform is molded from an alloy Ti-6-4.
15. Способ по п. 14, отличающаяся тем, что заготовку подвергают ковке при температуре около 700oС и проводят выдержку при температуре около 950oС, примерно в течение 30 мин.15. The method according to p. 14, characterized in that the billet is forged at a temperature of about 700 o C and spend exposure at a temperature of about 950 o C, for about 30 minutes
16. Предварительно формованная титановая заготовка, полученная по способу, который включает берут заготовку из сплава Ti-6-4; нагревают заготовку до температуры, по меньшей мере около 990oС, и выдерживают заготовку при указанной температуре, в течение времени, которое достаточно для образования по существу однофазной бета-микроструктуры; охлаждают заготовку со скоростью, превышающей скорость охлаждения воздухом, примерно до комнатной температуры, отличающаяся тем, что осуществляют ковку охлажденной заготовки в изотермических условиях при температуре около 700oС и при суммарной деформации примерно 0,6-0,8, чтобы получить формованную заготовку, имеющую желаемую толщину; и проводят выдержку формованной заготовки при температуре около 925-975oС, примерно в течение 30-60 мин; причем сформованная заготовка имеет преимущественно равномерную микроструктуру с максимальным размером зерна по всем направлениям не больше, чем около 10 мкм.16. Pre-molded titanium billet obtained by the method, which includes taking the workpiece from alloy Ti-6-4; heating the preform to a temperature of at least about 990 ° C. , and holding the preform at the indicated temperature for a time sufficient to form a substantially single-phase beta microstructure; cooling the workpiece at a speed exceeding the cooling rate by air to about room temperature, characterized in that the cooled workpiece is forged under isothermal conditions at a temperature of about 700 ° C and with a total deformation of about 0.6-0.8 to obtain a molded workpiece, having the desired thickness; and holding the molded billet at a temperature of about 925-975 o C, for about 30-60 minutes; moreover, the molded preform has a predominantly uniform microstructure with a maximum grain size in all directions of no more than about 10 microns.
17. Предварительно формованная заготовка по п. 16, отличающаяся тем, что ее микроструктура включает до около 2% зерен первичной альфа-фазы. 17. The preformed blank according to claim 16, characterized in that its microstructure comprises up to about 2% of the grains of the primary alpha phase.
18. Титановый сплав, содержащий титан, алюминий и ванадий, причем этот сплав имеет альфа-бета микроструктуру, характеризующуюся равномерными зернами альфа-фазы с максимальным размером зерна не больше, чем около 10 мкм, и содержащий меньше, чем около 2% зерен первичной альфа-фазы, причем объемная доля зерен альфа-фазы составляет около 75-85%. 18. A titanium alloy containing titanium, aluminum and vanadium, and this alloy has an alpha-beta microstructure, characterized by uniform grains of the alpha phase with a maximum grain size of not more than about 10 microns, and containing less than about 2% of primary alpha grains -phases, and the volume fraction of grains of the alpha phase is about 75-85%.
19. Титановый сплав по п. 18, отличающийся тем, что бета-фаза микроструктуры по существу распределена неравномерно вокруг зерен альфа-фазы. 19. The titanium alloy according to claim 18, characterized in that the beta phase of the microstructure is essentially distributed unevenly around the grains of the alpha phase.