СПОСОБЫ ОБРАБОТКИ СПЛАВОВ

1. Способ обработки заготовки для подавления выделения интерметаллических соединений, включающий:
по меньшей мере один процесс из термомеханической обработки и охлаждения заготовки, содержащей аустенитный сплав, отличающийся тем, что во время по меньшей мере одного процесса из термомеханической обработки и охлаждения заготовки аустенитный сплав находится при температурах в температурном диапазоне, простирающемся от температуры, непосредственно ниже расчетной температуры растворения сигма-фазы аустенитного сплава, до температуры охлаждения, на протяжении времени, не превышающего критическое время охлаждения;
при этом аустенитный сплав содержит в массовых процентах, рассчитанных на основании общей массы сплава, до 0,2 углерода, до 20 марганца, от 0,1 до 1,0 кремния, от 14,0 до 28,0 хрома, от 15,0 до 38,0 никеля, от 2,0 до 9,0 молибдена, от 0,1 до 3,0 меди, от 0,08 до 0,9 азота, от 0,1 до 5,0 вольфрама, от 0,5 до 5,0 кобальта, до 1,0 титана, до 0,05 бора, до 0,05 фосфора, до 0,05 серы; железо; и случайные примеси;
при этом расчетная температура растворения сигма-фазы является функцией состава аустенитного сплава в массовых процентах и равна 1155,8-(760,4)⋅(никель/железо)+(1409)⋅(хром/железо)+(2391,6)⋅(молибден/железо)-(288,9)⋅(марганец/железо)-(634,8)⋅(кобальт/железо)+(107,8)⋅(вольфрам/железо);
при этом температура охлаждения является функцией состава аустенитного сплава в массовых процентах и равна 1290,7-(604,2)⋅(никель/железо)+(829,6)⋅(хром/железо)+(1899,6)⋅(молибден/железо)-(635,5)⋅(кобальт/железо)+(1251,3)⋅(вольфрам/железо); и
10
при этом критическое время охлаждения является функцией состава аустенитного сплава в массовых процентах и равно в log 2,948+(3,631)⋅(никель/железо)-(4,846)⋅(хром/железо)-(11,157)⋅(молибден/железо)+(3,457)⋅(кобальт/железо)-(6,74)⋅(вольфрам/железо).
2. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термомеханическая обработка заготовки включает ковку заготовки.
3. Способ по п. 2, отличающийся тем, что ковка заготовки включает по меньшей мере одно действие из вальцовки, обжимки, прокатки, ковки в открытых штампах, ковки с матричными штампами, ковки на прессе, автоматической горячей ковки, радиальной ковки и высадки.
4. Способ по п. 1, отличающийся тем, что термомеханическая обработка заготовки включает радиальную ковку заготовки.
5. Способ по п. 1, отличающийся тем, что критическое время охлаждения соответствует диапазону от 10 до 30 мин.
6. Способ по п. 1, отличающийся тем, что критическое время охлаждения составляет более 10 мин.
7. Способ по п. 1, отличающийся тем, что критическое время охлаждения составляет более 30 минут.
8. Способ по п. 1, дополнительно включающий после по меньшей мере одного процесса из термомеханической обработки и охлаждения заготовки:
разогревание заготовки до температуры отжига, которая равна по меньшей мере расчетной температуре растворения сигма-фазы, и выдерживание заготовки при температуре отжига на протяжении периода времени, достаточного для отжига заготовки;
при этом, после того, как заготовка остывает от температуры отжига, аустенитный сплав находится при температурах в температурном диапазоне, простирающемся от температуры, непосредственно ниже расчетной температуры растворения сигма-фазы, до температуры охлаждения, на протяжении времени, не превышающего критическое время охлаждения.
9. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит общее массовое процентное содержание ниобия и тантала, не большее чем 0,3.
10. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит до 0,2 массовых процентов ванадия.
11. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит до 0,1 массовых процентов алюминия.
12. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит общее массовое процентное содержание церия и лантана, не большее чем 0,1.
13. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит до 0,5 массовых процентов рутения.
14. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит до 0,6 массовых процентов циркония.
15. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит до 60 массовых процентов железа.
16. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит массовое процентное соотношение кобальт/вольфрам, составляющее от 2:1 до 4:1.
16
17. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав характеризуется величиной PREN, большей, чем 40.
16
18. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав характеризуется величиной PREN в диапазоне от 40 до 60.
19. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав является немагнитным.
20. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав характеризуется величиной магнитной проницаемости, меньшей, чем 1,01.
2
2
21. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав имеет предел прочности при растяжении, составляющий по меньшей мере 110 кфунт/дюйм, предел текучести, составляющий по меньшей мере 50 кфунт/дюйм, и относительное процентное удлинение, составляющее по меньшей мере 15%.
2
2
22. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав имеет предел прочности при растяжении в диапазоне от 90 до 150 кфунт/дюйм, предел текучести в диапазоне от 50 до 120 кфунт/дюйм, и относительное процентное удлинение в диапазоне от 20 до 65%.
2
2
23. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав имеет предел прочности при растяжении в диапазоне от 100 до 240 кфунт/дюйм, предел текучести в диапазоне от 110 до 220 кфунт/дюйм, и относительное процентное удлинение в диапазоне от 15 до 30%.
24. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав имеет критическую температуру точечной коррозии, составляющую по меньшей мере 45°С.
25. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит в массовых процентах, рассчитанных на основании общей массы сплава, до 0,05 углерода; от 1,0 до 9,0 марганца; от 0,1 до 1,0 кремния; от 18,0 до 26,0 хрома; от 19,0 до 37,0 никеля; от 3,0 до 7,0 молибдена; от 0,4 до 2,5 меди; от 0,1 до 0,55 азота; от 0,2 до 3,0 вольфрама; от 0,8 до 3,5 кобальта; до 0,6 титана; общее массовое процентное содержание ниобия и тантала, не большее чем 0,3; до 0,2 ванадия; до 0,1 алюминия; до 0,05 бора; до 0,05 фосфора; до 0,05 серы; железо; и случайные примеси.
26. Способ по п. 27, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 2,0 до 8,0 массовых процентов марганца.
27. Способ по п. 27, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 19,0 до 25,0 массовых процентов хрома.
28. Способ по п. 27, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 20,0 до 35,0 массовых процентов никеля.
29. Способ по п. 27, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 3,0 до 6,5 массовых процентов молибдена.
30. Способ по п. 27, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 0,5 до 2,0 массовых процентов меди.
31. Способ по п. 27, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 0,3 до 2,5 массовых процентов вольфрама.
32. Способ по п. 27, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 1,0 до 3,5 массовых процентов кобальта.
33. Способ по п. 27, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 0,2 до 0,5 массовых процентов азота.
34. Способ по п. 27, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 20 до 50 массовых процентов железа.
35. Способ по п. 1, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит в массовых процентах, рассчитанных на основании общей массы сплава, до 0,05 углерода; от 2,0 до 8,0 марганца; от 0,1 до 0,5 кремния; от 19,0 до 25,0 хрома; от 20,0 до 35,0 никеля; от 3,0 до 6,5 молибдена; от 0,5 до 2,0 меди; от 0,2 до 0,5 азота; от 0,3 до 2,5 вольфрама; от 1,0 до 3,5 кобальта; до 0,6 титана; общее массовое процентное содержание ниобия и тантала, не большее чем 0,3; до 0,2 ванадия; до 0,1 алюминия; до 0,05 бора; до 0,05 фосфора; до 0,05 серы; железо; следовые элементы; и случайные примеси.
36. Способ по п. 37, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 2,0 до 6,0 массовых процентов марганца.
37. Способ по п. 37, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 20,0 до 22,0 массовых процентов хрома.
38. Способ по п. 37, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 6,0 до 6,5 массовых процентов молибдена.
39. Способ по п. 37, отличающийся тем, что аустенитный сплав содержит от 40 до 45 массовых процентов железа.
40. Способ обработки аустенитного сплава для подавления выделения интерметаллических соединений, включающий:
ковку заготовки;
охлаждение прошедшей ковку заготовки; и
необязательно, отжиг охлажденной заготовки;
при этом аустенитный сплав содержит в массовых процентах, рассчитанных на основании общей массы сплава, до 0,2 углерода, до 20 марганца, от 0,1 до 1,0 кремния, от 14,0 до 28,0 хрома, от 15,0 до 38,0 никеля, от 2,0 до 9,0 молибдена, от 0,1 до 3,0 меди, от 0,08 до 0,9 азота, от 0,1 до 5,0 вольфрама, от 0,5 до 5,0 кобальта, до 1,0 титана, до 0,05 бора, до 0,05 фосфора, до 0,05 серы; железо; и случайные примеси;
при этом во время ковки заготовки и охлаждения кованой заготовки аустенитный сплав охлаждается в температурном диапазоне, простирающемся от температуры, непосредственно ниже расчетной температуры растворения сигма-фазы аустенитного сплава, до температуры охлаждения, на протяжении времени, не превышающего критическое время охлаждения;
при этом расчетная температура растворения сигма-фазы является функцией состава аустенитного сплава в массовых процентах и равна 1155,8-(760,4)⋅(никель/железо)+(1409)⋅(хром/железо)+(2391,6)⋅(молибден/железо)-(288,9)⋅(марганец/железо)-(634,8)⋅(кобальт/железо)+(107,8)⋅(вольфрам/железо);
при этом температура охлаждения является функцией состава аустенитного сплава в массовых процентах и равна 1290,7-(604,2)⋅(никель/железо)+(829,6)⋅(хром/железо)+(1899,6)⋅(молибден/железо)-(635,5)⋅(кобальт/железо)+(1251,3)⋅(вольфрам/железо); и
10
при этом критическое время охлаждения является функцией состава аустенитного сплава в массовых процентах и равно в log 2,948+(3,631)⋅(никель/железо)-(4,846)⋅(хром/железо)-(11,157)⋅(молибден/железо)+(3,457)⋅(кобальт/железо)-(6,74)⋅(вольфрам/железо).
41. Способ по п. 40, отличающийся тем, что ковка заготовки полностью проходит при температурах, превышающих расчетную температуру растворения сигма-фазы.
42. Способ по п. 40, отличающийся тем, что ковка заготовки проходит при расчетной температуре растворения сигма-фазы.
43. Способ по п. 40, отличающийся тем, что ковка заготовки включает по меньшей мере одно действие из вальцовки, обжимки, прокатки, ковки в открытых штампах, ковки с матричными штампами, ковки на прессе, автоматической горячей ковки, радиальной ковки и высадки.
44. Способ по п. 1, отличающийся тем, что критическое время охлаждения соответствует диапазону от 10 до 30 мин.
45. Способ по п. 1, отличающийся тем, что критическое время охлаждения составляет более 10 мин.
46. Способ по п. 1, отличающийся тем, что критическое время охлаждения составляет более 30 мин.