автореферат диссертации по металлургии, 05.16.01, диссертация на тему:Исследование упругих свойств титановых сплавов и разработка технологического процесса изготовления пружин их них

кандидата технических наук
Кузнецов, Владимир Петрович
город
Москва
год
1991
специальность ВАК РФ
05.16.01
Автореферат по металлургии на тему «Исследование упругих свойств титановых сплавов и разработка технологического процесса изготовления пружин их них»

Автореферат диссертации по теме "Исследование упругих свойств титановых сплавов и разработка технологического процесса изготовления пружин их них"

АКАДЕМИЯ НАУК СССР ИНСТИТУТ МЕТАЛЛУР1Ш им. А.А.БАЛХОВА

На правах рукописи

КУЗНЕЦОВ Владимир Петрович

7Ш 669.295

ИССЛЕД0ЖБ1Е УПРУГИ СВОЙСТВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ И РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИЧЕСКОГО ПРОЦЕССА ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУЗШ ИЗ НИХ

г

Специальность 05.16.01 - "Металловедение и термическая обработка металлов"

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание учено." степени кандидата технических наук

Москва - 1991

Работа выполнена во Всесоюзном научно-исследовательском институте автоматики

доктор технических наук, профессор КоЕнеристыЙ Ю.К.

доктор технических наук, профессор Рахитадт А.Г.

кавдидат технических наук Мещеряков В.Н.

Ведущее предприятие: НПО "ШЛС"

Защита диссертации состоится " " _ 1991 г. в

" " часов на заседании Специализированного совета Д 003.15.03 по защите диссертаций при Институте Металлургии им. А.А.БаЛкова АН СССР по адресу: 117911, Москва, Ленинский проспект, 49

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Института

Научный руководитель: Официальные оппоненты:

Автореферат разослан " " _ 1991 г.

Ученый секретарь Специализированного совета,

д.т.н. В.ГЛ.Бленов

Упругие свойства тарелгчатых и волнистых прукин исследовали на специальных приспособлениях, схемы которых приведены в диссертации. Испытания пруяин на ползучесть проводили на специально разработанной установке К5В.013, обеспечивающей действие постоянной нагрузки на прустну и снятие величины ее перемещения.

2. ВЛИЯНИЕ ТЖШХЖОл, ТГОШЕШИЧЕСКОЯ ОБРАБОТОК И ШСРОЛШЕРОВШЯ НА. УПРУГИЕ СВОЛСТВА Т1ГГА1ЮШХ СПЛАВОВ

Изучение природа образования метастабильных фаз и закономерностей их распада проводили на двухфазных титановых сплавах мартенситного класса КГ14, ВТ16 я ВТ23 путем анализа температурных завпснмостеП модуля упругости и теплоемкости, дифракто-граш и дилатограш.

Как показывают полученные данные изменения модуля упругости Е и теплоемкости Ср при нагреве закаленных от разных температур образцов сплавов ВТ14, ВТ16 я ВТ23 (табл.1), наиболее полно процессы образования и распада мотастабильных*фаз можно наблюдать на двухфазных титановых сплавах ВГ16 и ВТ23, тлеющих коэффициент стабильности бета-фазы вблизи единицы. Несмотря на одинаковый коэффициент стабильности, равный 0,8, модули упругости сплавов ВТ16 и ЕГ23 сильно различаются не только величиной модуля при комнатной температуре, но и характером изменения при нагреве. Таков различие обусловлено почти в два раза большим содержанием в сплаве ВТ23 алюминия по сравнению со сплавом ВТ16.

Из литературных источников известно, что алюминий при расслоении метастабильной бета-фазы на обедненные л обогащенные микрообъеми мешает перераспределении легирующих бета-стабилизаторов, теп самым задергивая распад метастабильных фаз, и подавляет эффект образования ос*-фазн при закалке.

Такое действие алшиния на механизм образования и распада мэтастабильных фаз обеспечивает после закалки сплава Ш23 от критической температуры получение практически при комнатной температуре весьма неустойчивой метастабильной бета-фазн. Как показата дальнейшие исследования,это создает идеальные условия

п

Таблица I.

Изменение модуля упругости Е п теплоемкости Ср при нагреве, закаленных от разных температур сплавов ЗЗТ14, ВТ16 и ВТ23.

:Темпера-: Модуль : Тег.шература нагрева (характерные точки), °С:

Сплав тура .закалки Т, °С упругости .при 20°С ' Е, ГПа :180...220: 280...320 : 380...400 : ~ 450 : -500

ВТ14 : 840 : 98,5 96,5 : 95,0 : 96,5 : 93,0 ! 94,0

К^ = 0,35 850 100,5 92,0 93,0 97,0 94,0 95,0

ВТ 16 : 790 80,0 я. 68,0 85,0 78,0 80,5

Кр « 0,8 800 80,0 71,0/0,62 -/0,37 89,5 79,0/0,67 81,0/0,40

. 810 80,0 - 71,0 77,0 76,5 79,0

820 79,0 - -/0.57 67,0 - 78,0/0,43

ВГ23 : 800 84,5 -/0,66 : 87,0/0,41 : 86,0/0,46 : -/0,54 93,0

= 0,8 . 820 73,5 :73,0/0,59 -/0,64 -/0,28 91,0 -/0,57

840 75,5 75,0/0,60 -/0,63 -/0,33 90,0 -/0,58

870 80,0 — 71,0 — — 87,0

Примечание: в числителе - Е, ГПа; в знаменателе - Ср, йг/г-град.

для образования текстуры деформащи при комнатной температуре, 'что, в свои очередь, приводит к ориентированному распаду фаз при старении. .

Изучение зависимостей изменения модулей упругости при нагреве, теплоемкости и дифрактограмм, а также обобщения литературных данних позволили выявить полную картину распада мета-стабильных фаз.

Известно, что при закаже двухфазных титановых сплавов образуется ист мзтастабилъная бета-фаза или (<*-")-мартенсит. Температура, няке которой при закалю фиксируется метастабиль-ная ^5-фаза, а выше - ¿""-мартенсит, называется 1фитической. Сплав, закаленный с критической температуры, имеет минимальный модуль упругости и весьма неустойчивую бета-фазу.

При нагреве закаленного двухфазного титанового сплава процессу распада метастабильной бета-фазы предшествует её расслоение на обедненные и обогащенные микрообъемы. Обедненные бета-стабилизаторами объемы бета-фазы теряют кристаллическую устойчивость при нагреве и образуют более компактную решетку <о-йазы путем спонтанного сдвига отдельных атомов титана. Это подтверждается, как ростом модуля упругости (табл.1) при температурах -выше 200-300°С, так и падением теплоемкости. При дальнейшем повышении температура продолжается расслоение бета-фазы и все новые и новые обедненные ми1ф00бъеш переходят в а?-фазу: в результате модуль упругости Е сильно растет при температурах 200-400°С, причем амплитуда изменения модуля Е тем выше, чем температура закалки данного сплава ближе к 1фитической.

Так как при расслоении не нарушается когерентность границ обедненных л обогащенных объемов бета-фазы, образующаяся фаза.сосуществует с метастабильной бета-фазой,п поэтому её распознавание на рентгенограммах представляет определенные трудности. (р+^-фазу характеризуют линии (ПО) и (021). Линия (021) появляется после нагрева выше 300°С, а интенсивность линии (ПО) после этой температуры возрастает.

Полученные в результате экспериментов данные показывают несомненное наличие пря температурах 200-400°С ¿?-фазы. Это - в рост модуля упругости' за счет появления сильных межатомных связей в более плотной решетке <*?-фазн, и выделение тепла при

уменьшении объема, и рост и ушарение линий бета-фазы.

Расхождение полученных данных с утверждением некоторых авторов работ об отсутствии образования а?-фазы в мартенситных титановых сплавах при нагреве можно объяснить тем, что в момент спонтанного образования и?-фазы возникают растягивающие напряжения, которые приводят к образованию «"-мартенсита деформации.

При повышении температуры нагрева выше 350-400°С рост модуля упругости замедляется, а при дальнейшем нагреве его значение падает. Это говорит о переходе и> -фазы в «.-фазу. Повторное возрастание модуля Е при температурах около 500°С происходит за счет распада обогащенных объемов метастабильноЯ бета-фазы в смесь и - и ^з-фаз.

Таким образом, распад метастабильной бета-фазы, зафиксированной закалкой, мояно представить следующим образом:

п _,1. *«,, (оо-юо'с. . „ , ,, гоо-ьоа'с. ,'/ в г . „

/>« -► . *■ иЭ--- * + и> —►

¡.¿о-ьсо'с „ , ЪЖ-хоо'с , „

---

На основании полученных закономерностей распада метаста-бильных фаз титановых сплавов мартенситного класса ВТ14, ВТ 16 и ВГ23 было сделано предположение, что закалку следует лрово- ^ дить от критической температуры или чуть нляе её на 10-20°С. для исключения образования ^-мартен акта. При закалке от критической температуры фиксируется максимальное количество весьма неустойчивой метастабильной бета-фазы, которая при последу-вдем нагреве образует целый ряд промежуточных фаз, характеризующихся разной твердостью и упругостью, что доляно оказывать влияние на формирование конечной структуры и её свойства. В то гю время образование после закалки мартенсита приводит после его распада к быстрому образованию стабильной (<* + р>)-структуры, что не дает влиять на свойства сплава термическом обработкой. * -

Предел упругости, релаксационную стойкость и усталостную долговечность исследовали на ленточных образцах сплавов ВТ 14, ВГ23 и ВТ15. Регимы термической обработки этих сплавов выбирали в соответствии с инструкцией 33Ш й 685-76, а такяё после анализа фазовых превращений при нагреве закаленных сплавов ВТ14 и ВТ23.

Упругие свойства, полученные на образцах ленты из титановых сплавов ВТ14, ВТ23 п ВТК, обработанных по разным режимам, приведены в таблице 2. Сгиавн ВТ23 и ВТК имеют примерно одинаковые значения предела упругости и усталостной долговечности, однако относительная релаксация напряжений у сплава В115 з три раза меньше, чем у сплава ВГ23 (соответственно релаксационная стойкость в три раза больше). Известно, что релаксационная стойкость монет быть повышена ориентированным распадом избыточных фаз, являющимся эффективным препятствием миграции дислокация. Влиянию ориентированного распада на упругие свойства титановых сплавов посвящон раздел 5.

Базовым сплавом для изготовления упругих элементов был выбран титановый сплав ВТ23. По сравнению с бета-титановым сплавом ВТ15 он значительно меньше легирован молибденом и хромом, что на порядок уменьшает его стоимость. По сравнению со сплавом ВГ16 - в сплаве ВГ23 образование текстуры деформации, предшествующей ориентированному распаду, происходит при комнатной температуре. По сравнению со сплавом ВТ14 - сплав ВТ23 просто имеет более высокий уровень прочностных и упругих характеристик.

Кроме того, сплав ВТ23 считается конструктивно надежным, хорошо сваривается, обладает технологической пластичностью при гибке, шташовке и отбортовке, близкой к пластичности сплава 0Т4.

Для получения оптимальных упругих характеристик на титановом сплаве ВТ23 рекомендуется проведение следующего порядка последовательных операций (при отсутствии условий проведения ориентированного распада): закалка от температуры 800...820°С в воду, двойное старение по режиму: 300°С, I час + 500°С, 5 часов. В результате двойного старения происходит однородный высокодисперсный распад метастабильных фаз. Однородность распада, закладываемая при низкотемпературном старении, достигается за • счет многокомпонентного легирования сплава ВТ23.

Известно, что однородный высокодисперсный распад метастабильных фаз в стареющих сплавах способствует стабильности структуры и повышению релаксационной стойкости сплава. Однако, в то не время, высокое сопротивление малым пластическим дефор-

Таблица 2.

Упругие свойства ленты из титановых -сплавов ВТ14Г-ВТ23 и БТ15,

Сплав

Реаим термической обработки

:Модуль :Предел :Относи-:Уста- :Микро-:Примечалие

упру- упру- тельная лост- твер- гоитическая гости гости релакс. ная дость тйштйляф^пя г. ¿г напря- долго- -т/ Б, Ь^ссг яошЯ, веч- Н¥' закалки

. МПа . МПа . % ,ность , МПа . Т, °С

ВТ14 I. ■Зак. от 870°С + старение при 480°С, 8 часов. - пзооо 950 1.9 31500 3500

В 2. Зак. от 870°С + старение при 560°С, 8 часов. 118000 950 4,6 34000 3300 830

з. Зак. от 830°С + 480°С,8 ч. 108000 ' 890 3,0 - 3100

ВТ23 I. Зак.от 800°С + 500°С,Ю ч. 112000 1200 1,0 49800 3800

2. Зак. от 800°С + 300°С, 1ч. 118000 1050 3,0 - 3450 820

3. Зак. от 800°С + старение 300°С, I ч. и 500°С, 5 ч. 114000 1200 0,8 58900 3950

ВТ15 Зак. от 820°С + старание при 480°С, 20 ч. и'600°С, 0,5 ч. 108000 1200 0,3 58300 - •

'ыапиям, характеризующимся пределом упругости, достигается при некоторой нестабильности состояния сплава.

Экспериментально было установлено и проверено по изменению теплоемкости, что время выдержки в пять чюов при температуре старения 500°С является оптимальным для получения некоторой нестабильности структуры.

•Для повышения упругих свойств сплава BTI4 било исследовано влияние на них мехаяикотермическоЯ обработки (МТО) и минроле-гирования бором, гафнием и рением. После холодной пластической деформации 25% закаленного сготава BTI4 и последующего старения релаксационная стойкость сплава возросла в три раза, усталостная долговечность - в два раза при сохранении предела упругости на том же уровне, что и после термообработки без деформации. Микролегирование сплава BTI4 рением в количестве 0,005... 0,010$? повысило предел упругости сплава на' 10-20$, релаксационную стойкость - в два раза при. сохранении усталостной долговечности на том же уровне, что и без микролегирования.

4. КОРРОЗИОННАЯ СТОЙКОСТЬ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

При применении титановых пружин в приборах блока автоматики (БА) возможен их контакт с алюминиевыми сплавали, а гакяе воздействие на них значительных нагрузок при эксплуатации в жёстких атмосферных условиях.

Поэтому, во-первых, исследовали контактную кор'розию титановых сплавов с алкииниевым сплавом ДТ6 в условиях влаяной атмосферы, а, во-вторых, исследовали склонность титановых сплавов к коррозионному растрескиванию. '■

Контактную коррозию исследовали на гальванопара:., создаваемых непосредственным контактом двух разнородных металлов при разных соотношениях контактируемых поверхностей. Испытания контактных пар проводили в камере влакности.(у?= 95-98$, i = 40 + 3°С). Коррозионное состояние поверхностей оценивали баллами в соответствии с ГОСТ 9.076-77. Изучение контактной коррозии показало, что все испытанные пары независимо<от соотношения контактируемых поверхностей оказались достаточно корро-зионностойкими.

'Определение склонности титановых сплавов к коррозионному растрескиванию проводили во влажной атмосфере при напряжении 0,9 предела текучести. Результаты работы, полученные при исследовании коррозии под напряжением показали, что титановые сплавы Ш14 и ВГ23, находясь в условиях одновременного воздействия постоянной нагрузки и влажной атмосферы, оказались кор-розионностойкими. .

5. УСЛОВИЯ ПРОХОЖДЕНИЯ ОРИЕНТИРОВАННОГО РАСПАДА

Как было определено, начало мартенситного превращения в сплаве ВТ23 (точка Мн), закаленного от критической температуры, находится вблизи комнатной температуры (~5П°С). Начало мартенситного превращения в сплаве ВТ16 наступает только при температуре 200°С. При достижении точки Мн происходит потеря упругой устойчивости кристаллической бета-решетки и резкое понижение модулей упругости (табл.1), что при дальнейшем нагреве приводит к спонтанног/у смещению отдельных атомов титана в механически более устойчивое положение, состояние сплава при этом характеризуется образованием о?-фазы. Если не перед началом мартенситного превращения к сплаву приложить даже малое напряжение, то прг. практически нулевом сопротивлении сдвигу (из-за упруго!! неустойчивости бета-решетки) произойдет ориентированный мэосодеренос в плоскостях и направлениях деформирующих напряжений с образованием текстуры деформации.

Действительно, расшифровка дифрактограмм сплава ВТ23, закаленного от критической тешературы и подвергнутого деформации 0,5; 1,0; 3,0$, показала, что при деформации 1% появляются линии «¿'-фазы (мартенсита деформации), а при 3$ их интенсивность увеличивается.

Изучение микроструктуры сплава ВТ23, закаленного от критической температуры и подвергнутого деформациям,0,5; 1,0; 3,0$ и старению, показало, как под действием возрастающего напряжения происходит переориентация игл, их измельчение. При деформации 1% иглы мартенсита располагаются под' углом 90°, что, согласно исследованиям других авторов,обеспечивает оптимальное сочетание прочности, пластичности и ударной вязкости для сплава ВТ23 после старения. При деформации 3% происходит измельче-

ние зерна: образуются новые границы, а значит увеличивается и количество легкоподвижных дислокации, последние отрицательно влияют на упругие свойства пружин. При старении по образованной в результате деформации текстуре, происходит ориентированный распад метастабильных фаз.

Таким образом, оптимальным режимом обработки, обеспечивающим максимум прочностных и упругих характеристик на титановых сплавах типа ВТ16 и ВГ23, является режим, включающий обязательные операции:

- закалка от критической температуры;

-деформация 1...2/» при температуре начала мартенситного превращения;

- двойное старение: 300-320°С, I час + 500 + Ю°С, 5 час.

6. РАЗРАБОТКА ТЕХНОЛОГИИ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ПРУГИН ИЗ СПЛАВА ВТ23

Анализ известных способов изготовления упругих элементов из титана и его сплавов показал, что при разработке технологического процесса за основу берутся технологии изготовления пружин из широкоприменяемых пружинных стале?! и сплавов, без учета некоторых особенностей титановых сплавов.

Во-первых, проведенные исследования позволили установить, что закалку сплавов типа ВТ23 с целью достижения оптимальных упругих характеристик следует проводить от критической 'температуры, когда фиксируется максимальное количество нестабил_-ной бета-фазы. Во-вторых, при достижении точки начала мартенситного превращения в сплавах титана мартенситного типа, когда кристаллическая решетка бета-фазы теряет устойчивость, создаются условия для образования текстуры деформации с последующим ориентированным распадом по не:" избыточных фаз. Учитывая эти особенности, з качестве режима термообработки разрабатываемого технологического процесса изготовления титановых пружин взят режим,:приведенный в конце предыдущего раздела.

Для разработка технологии изготовления пружин из титанового сплава ВТ23 была выбрана волнистая кольцевая пружина сжатия, служащая для уменьшения коэффициента динамичности и герметизации резиновых уплотнений в системах термокомпенсащщ блока

автоматики.

Технологический процесс изготовления волнистых пружин из титанового сплава ЕГ23 выглядит следующим образом:

- нарезка квадратных карточек из листа;.

- вырубка круга;

- точение внутреннего диаметра;

- закалка от критической температуры (820 + Ю°С) между холодными плитами;

- дробеструйная обработка и травление;

- чистовая механическая обработка по чертежу;

- электрополирование, 5... 10 мкм;

- фиксация пружин в штампе, повторяющем их конфигурацию;

- образование текстуры деформации путем выдоркки пружин в штампе при комнаткой температуре в течение двух суток;

- термоштамповка по регсиму: 300°С, I ч. + 500°С, 5 ч.

В целях получения выгокостабильных прушш за счет образования устойчивых конфигураций дислокационных систем было предложено старение проводить в три этапа: I) термоштадаовка по ре-тщ: 300°С, I час и 500°С, 3 часа в вакууме; 2) после термо-птамповки пружины вынимают из штампа и занимают меаду круглыми плиттами чуть большего диаметра, чем внешний диаметр заготовки пружины, до полного выпрямления волн. В таком состоянии проводят выдержку при температурах 350...425°С не менее-трех часов; 3) после теплового заневоливания проводится достаривание прукин в свободном состоянии при температуре 500°С, 2 часа в вакууме.' • Такой режим стабилизирующего старения не только обеспечивает сохранение упругих свойств и геометрических размеров прунин в течение 15 дет эксплуатации, что было проверено путем имитации, но и приводит к одинаковой высоте полуволн по. окруяности.пруяи-•ны, что до сих пор является проблемой для аналогичных пружин из бронзы и стали.

После стабилизирующего старения проводили окончательную стабилизацию упругих элементов путем теплового заневоливания при температуре.200°С в течение 6-12 часов и вибротренировки при амплитудах напряжения от 6" = 0 до 1,16"л.г. 1000 цик-

лов нагрукения. В таблице 3 приведены результаты изменения высоты волнистых пружин, изготовленных по описанной технологии

по (¡л а трех этапов старения и стабилизации.'В таблице 3 приведены также результаты изменения высоты пружин, изготовленных с отклонениями от данной технологии по температуре закалки. Из полученных данных видно, что отклонение от температуры закалки в сторону уменьшения или увеличения температуры приводит к снижению качества пружин.

. Таблица 3.-Изменение высоты пружин в процессе старения.

Температура: Высота : закалки ^ ^ Т, иС рения, мм

Изменение высоты, %

после П этапа

после И! этапа

: после стабилизации

800 : 5,77 : 29,6 : 13,3 : 14,4

(Т.,.- 25°С) 5.88 5.89 25,5 24,4 13,1 12,1 14,1 13,4

5,70 25,6 12,6 13,3

ср. .26,3 ср. 12,8 ср. 13,8

825 4,29 14,4 4,2 4,9

(Ткр) 4,48 5,05 16,3 16,2 5,6 7,1 6,2 7,9

5,05 17,4 7,5 8,1

5,09 19,1 9,0 ■ 9,4

ср. 16,7 ср. 6,7 ср. 7,3

850 5,62 : разруш. ! :

СТкр + 25 °С) 5,63 5,77 разруш. • 19,2 11,8 . 12,3

5,48 20,4 10,4 ' 10,9

5,58 22,4 12,2 . 12,9

ср. 20,7 ср. 11,5 ср. 12,0

Волнистые пружины из титанового сплава ВТ23 и стали 65Г после изготовления подвергали испытании на релаксационную стойкость путем теплового заневоливания при разных температурах. Анализ результатов показал, что необратимые релаксационные процессы в материале пружин из титанового сплава начинают происходить после температуры 300°С, а в пружинах из стали -

выше 150°С. Таким образом, пружины из титанового сплава ВТ23, изготовленные по разработанной технологии, могут работать до температуры 300°С практически без снижения контактного давления, то есть их температурная стабильность лучше, чем у пружин из пружинной стали 65Г и не хуже, чем у пружин, изготовленных из железоникелевых сплавов. Например, аустенитный сплав 36НХГЮ рекомендуется применять в качестве упругого элемента до .температуры эксплуатации 250°С.

ВЫВОДЫ

1. Изучены закономерности распада метастабильных фаз при нагреве закаленных от разных температур двухфазных титановых сплавов мартенситного класса. Полученные закономерности позволили определить опшмальные режимы термической обработки двухфазных титановых сплавов. -позволяющие получить для данного состава сплава структуру с высокими значениями предела упругости и релаксационной стойкости.

2. Показано, что упругие и усталостные характеристики ка-лологированного титанового сплава BTI4 могут быть улучшены применением шхгкикотершческоП обработки (МТО) и микролегиро-ваниеы егс поверхностно-активными ¡элемента!®.

Исследование влияния МТО нт упругие и усталостные характе-рксглю? ленты из сплава BTI4 показало, что при степени деформации 25$ между закалкой и старением сплав приобретает оптимальные упругие CBoiiCTBa: по сравнению; с обычной термической обработкой релаксационная стойкость увеличивается почти з 5 раз, а усталостная долговечность - в 2,5 раза при сохранении предела упругости на том же уровне.

В результате изучения влияния шкролегирования на упругие свойства сплава BTI4 определено, что введение рения в количестве 0,005...0,010$ повышает предел упругости на 10-20$, а релаксационную стойкость-в 2 раза.

3. Установлено, что упругие характеристики среднелегиро-ванных сплавов типа BTI6 и ВТ23 могут' быть повышены путем регулирования процесса распада метастабильных фаз. Выявлены условия прохождения ориентированного распада в этих сплавах.

4. Разработан оптимальный режим термической обработки промышленных титановых сплавов типа ВТ16 и ЕТ23, обеспечивающий получение стабильных упругих характеристик. Режим включает в себя следующие операции, которые должны вгаолняться в строгой последовательности:

- закалка от критической температуры;

- деформация при температуре начала мартенситного превращения со степенью, не превышающей 2%, в направлении приложения эксплуатационной нагрузки на пружину с целью образования ориентированной текстуры;

- двойное старение по режиму: 300...320°С, Г час и 500°С, 3 часа с прохождением распада метастабильных фаз преимущественно по образованной текстуре деформации;

- стабилизирующий отпуск при температуре 350,..400°С до образования устойчивых конфигураций дислокационных систем;

- достаривание при температура 500°С в течение 2 часов.

5. Установлено, что термически упрочняемые двухфазные титановые сплавы могут быть рекомендованы для изготовления пружин.

В качестве базового сплава для изготовления упругих элементов рекомендуется промышленный титановый сплав ВГ23, имеющий. после обработки по разработанному режиму упругие характеристики, не уступающие железоникелевнм стареющим пружинным сплавам и превосходящие пружинные стали.

6. Показано, что титановый сплав ВГ23 удовлетворяет требованиям по коррозионной стойкости, предъявляемым к материалам для упругих элементов автоматических систем. Пружины из сплава ВГ23 могут работать без покрытий в жестких атмосферных условиях в контакте с алюминиевыми сплавами.

7. Разработан и внедрен в производство технологический процесс изготовления волнистых и тарельчатых пружин из титанового сплава ВТ23. Технологический процесс изготовления пру-кин позволяет сохранить необходимый уровень упругих характеристик в течение срока службы упругих элементов в блоке авто-!латики. - .

8. Показано, что кольцевые волнистые пружины из титанового зплава ВТ23, изготовленные по разработанной технологии, можно

эксплуатировать без заметного снижения контактного давления до температуры 300°С.

Основные положения диссертации отражены в следующих публикациях: - ,

1. Ковнеристнй Ю.К., Кузнецов В.П., Федотов С.Г. и др. Влияние микролегарования на упругие свойства титанового сплава ВТ14/Д1етаяловедеше' и термическая обработка металлов.-1988.-JB.-C. 38-40.

2. A.c. II4I777 "Способ термообработки упругих элементов из двухфазных титановых, сплавов".-Кл. C22F I/I8.-I983.

3. A.c. JS I3I6287 "Способ изготовления пружин из двухфазных титановых сплавов".-Кл. C22F I/I8.-I985.

Подписано к "печати Заказ Ъщзк Тсс

Тшограйия ПШЙ, Каширское шоссе, 31