» » Термопластическая обработка быстрозакаленных сплавов. Нагартовка порошков
15.01.2016

Компактирование порошков быстрозакаленных сплавов в условиях пониженных напряжений и температур можно осуществлять после их предварительной термопластической обработки, в результате которой холодная деформация исходных микрослитков при последующем нагреве сопровождается формированием мелкозернистой рекристаллизованной структуры.
Малый размер зерна порошков, прошедших термопластическую обработку, делает их более пластичными при повышенных температурах, тем самым облегчая компактирование.
Повышение степени деформации (наклепа) микрослитков сопровождается уменьшением зерна при рекристаллизации. В процессе компактирования это приводит к увеличению пластичности при повышенных температурах и снижению усилия компактирования. Холодную деформацию порошков (гранул) (механоактивацию) можно проводить размолом в шаровых мельницах, в аттриторах и прокаткой. Способ обработки порошка влияет на размер зерна следующим образом: обработка гранул жаропрочного никелевого сплава IN100 в аттриторе — размер зерна 0,4—2 мкм, прокаткой — 1—6 мкм, в шаровой мельнице — 60 мкм при исходном зерне 70 мкм. Наиболее мелкое рекристаллизованное зерно получают в результате обработки в аттриторе в течение нескольких часов. Более производителен процесс прокатки порошков со степенью обжатия не менее 40 %, также позволяющий получить полностью рекристаллизованную мелкозернистую структуру.
На рис. 10.1 представлена зависимость микротвердости исходного быстрозакаленного порошка и порошка после нагартовки.
Термопластическая обработка быстрозакаленных сплавов. Нагартовка порошков

При температуре выше 750 °С нагартованный порошок имеет существенно меньшую твердость, чем исходный, что значительно облегчает горячую деформацию металла при ГИП, штамповке, экструзии и позволяет, в частности, снизить температуру экструзии на 100 °С по сравнению с исходным порошком. При температуре 1120 °С для обработанного порошка может быть достигнута вытяжка 50 по сравнению с 16 для исходного.
Использование термопластически обработанных порошков при горячей деформации методом осадки в холодных штампах позволяет уменьшить склонность поковок к растрескиванию.
В результате термопластической обработки повышается технологичность порошка при горячем изостатическом прессовании. Подвергнутый ТПО порошок сплава (N792 крупностью -40 меш можно компактировать до плотности 100 % при 1070 °С и давлении 103 МПа. В то же время при использовании необработанного быстрозакаленного порошка такая плотность не достигается даже при более высокой температуре (1180 °С) при том же давлении.
Увеличение плотности дислокаций, изменение дислокационной структуры в процессе термомеханической обработки при температуре заготовки ниже температуры рекристаллизации и растворения у-фазы приводит к повышению прочности деформируемых жаропрочных сплавов при средних температурах (ниже 750 °С). Улучшение прочностных свойств, в частности после прокатки, было достигнуто для порошковых сплавов IN100 и Udimet700.