ПОЛУЧЕНИЕ ВЫСОКОПРОЧНОГО ТИТАНА

1. Способ увеличения прочности и ударной вязкости титанового сплава, включающий:
пластическое деформирование титанового сплава при температуре в области альфа-бета фазы титанового сплава до эквивалентной пластической деформации, по меньшей мере, с 25% уменьшением площади, причем после пластического деформирования титанового сплава при температуре в области альфа-бета фазы титановый сплав не нагревают до температуры, равной температуре бета-перехода титанового сплава, или выше нее; и
Ic
термообработку титанового сплава при температуре, меньшей или равной температуре бета-перехода минус 11,1°C, в течение периода термообработки, достаточного для получения термически обработанного сплава, в котором трещиностойкость (K) термически обработанного сплава связана с пределом текучести (ПТ) термически обработанного сплава согласно уравнению:
Ic
K ≥173-(0,9)ПТ.
Ic
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что трещиностойкость (K) термически обработанного сплава связана с пределом текучести (ПТ) термически обработанного сплава согласно уравнению:
Ic
217,6-(0,9)ПТ≥K≥173-(0,9)ПТ.
Ic
3. Способ по п.1, отличающийся тем, что трещиностойкость (K) термически обработанного сплава связана с пределом текучести (ПТ) термически обработанного сплава согласно уравнению:
Ic
K≥217,6-(0,9)ПТ.
4. Способ по п.1, отличающийся тем, что пластическое деформирование титанового сплава в области альфа-бета фазы включает пластическую деформацию титанового сплава до эквивалентной пластической деформации в диапазоне: более чем 25% уменьшения площади - 99% уменьшения площади.
5. Способ по п.1, отличающийся тем, что пластическая деформирование титанового сплава в области альфа-бета фазы включает пластическое деформирование сплава в температурном диапазоне: на 11,1°C ниже температуры бета-перехода - на 222°C ниже температуры бета-перехода.
6. Способ по п.1, отличающийся тем, что включает пластическое деформирование титанового сплава при температуре, равной температуре бета-перехода, или выше нее, и в течение всего диапазона температур бета-перехода до пластического деформирования титанового сплава, происходящего при температуре в области альфа-бета фазы.
7. Способ по п.6, отличающийся тем, что пластическое деформирование титанового сплава при температуре, равной температуре бета-перехода, или выше нее, включает пластическое деформирование титанового сплава в температурном диапазоне: на 111°C выше температуры бета-перехода - до температуры бета-перехода.
8. Способ по п.1, кроме того, отличающийся тем, что включает охлаждение титанового сплава до комнатной температуры после пластического деформирования титанового сплава и перед термообработкой титанового сплава.
9. Способ по п.1, кроме того, отличающийся тем, что, включает охлаждение титанового сплава до температуры термообработки после пластического деформирования титанового сплава и перед термообработкой титанового сплава.
10. Способ по п.1, отличающийся тем, что термообработка титанового сплава включает нагревание титанового сплава при температуре термообработки в диапазоне от 482°C до 816°C в течение времени термообработки в диапазоне от 0,5 до 24 ч.
11. Способ по п.1, отличающийся тем, что пластическое деформирование титанового сплава включает, по меньшей мере, один из процессов: ковка, ротационная ковка, штамповка на падающем молоте, многоосная ковка, периодическая прокатка, прокатка листового материала и штамповка выдавливанием титанового сплава.
12. Способ по п.1, отличающийся тем, что эквивалентная пластическая деформация включает действительное уменьшение площади поперечного сечения титанового сплава.
13. Способ по п.1, отличающийся тем, что пластическое деформирование титанового сплава приводит к действительному уменьшению площади поперечного сечения титанового сплава на 5% или меньше.
14. Способ по п.4, отличающийся тем, что эквивалентная пластическая деформация включает действительное уменьшение площади поперечного сечения титанового сплава.
15. Способ по п.1, отличающийся тем, что титановый сплав представляет собой титановый сплав, обладающий способностью сохранять бета фазу при комнатной температуре.
16. Способ по п.15, отличающийся тем, что титановый сплав выбирают из титанового бета-сплава, метастабильного титанового бета-сплава, титанового альфа-бета сплава и подобного альфа-фазному титанового сплава.
17. Способ по п.15, отличающийся тем, что титановый сплав представляет собой сплав Ti-5AI-5V-5Mo-3Cr.
18. Способ по п.15, отличающийся тем, что титановый сплав представляет собой сплав ТМ5Мо.
19. Способ по п.1, отличающийся тем, что после термообработки титанового сплава, последний проявляет предел прочности на разрыв в диапазоне от 138 до 179 тыс. фунт/кв. дюйм.
Ic
1/2
20. Способ по п.1, отличающийся тем, что после термообработки титанового сплава, титановый сплав проявляет предел трещиностойкости K в диапазоне от 59 до 100 тыс. фунт/кв. дюйм·дюйм.
21. Способ по п.1, отличающийся тем, что после термообработки титанового сплава, титановый сплав проявляет предел текучести в диапазоне от 134 до 170 тыс. фунт/кв. дюйм.
22. Способ по п.1, отличающийся тем, что после термообработки титанового сплава титановый сплав проявляет относительное удлинение в диапазоне от 4,4% дo 20,5%.
Ic
1/2
23. Способ по п.1, отличающийся тем, что после термообработки титанового сплава, последний проявляет средний предел прочности на разрыв, по меньшей мере, 166 тыс. фунт/кв. дюйм, средний предел текучести, по меньшей мере, 148 тыс. фунт/кв. дюйм, относительное удлинение, по меньшей мере, 6%, и трещиностойкость K, по меньшей мере, 65 тыс. фунт/кв. дюйм·дюйм.
Ic
1/2
24. Способ по п.1, отличающийся тем, что после термической обработки титанового сплава, последний имеет предел прочности на разрыв, по меньшей мере, 150 тыс.фунт/кв. дюйм и трещиностойкость K, по меньшей мере, 70 тыс. фунт/кв. дюйм·дюйм.
25. Способ термомеханической обработки титанового сплава, включающий:
обработку титанового сплава при температурном диапазоне обработки: на 111°C выше температуры бета-перехода титанового сплава - на 222°C ниже температуры бета-перехода титанового сплава, причем, по меньшей мере, 25% уменьшение площади титанового сплава происходит в области альфа-бета фазы титанового сплава; и при этом титановый сплав не нагревают выше температуры бета-перехода после, по меньшей мере, 25% уменьшения площади титанового сплава в области альфа-бета фазы титанового сплава; и
Ic
Ic
термообработку титанового сплава до температуры термообработки титанового сплава в температурном диапазоне термообработки между 482°C и 816°C в течение времени термообработки, достаточного для получения термически обработанного сплава, имеющего трещиностойкость (K), связанную с пределом текучести (ПТ) термически обработанного сплава согласно уравнению: K≥173-(0,9)ПТ.
26. Способ по п.25, отличающийся тем, что время термообработки находится в диапазоне от 0,5 до 24 ч.
27. Способ по п.25, отличающийся тем, что обработка титанового сплава обеспечивает эквивалентную пластическую деформацию в диапазоне от более чем 25% уменьшение площади до 99% уменьшение площади.
28. Способ по п.25, отличающийся тем, что обработка титанового сплава включает обработку титанового сплава, по существу, всецело в области альфа-бета фазы.
29. Способ по п.25, отличающийся тем, что обработка титанового сплава включает обработку титанового сплава от температуры, равной температуре бета-перехода или выше нее, в области альфа-бета фазы, и до конечной температуры обработки в области альфа-бета фазы.
30. Способ по п.25, кроме того, отличающийся тем, что включает охлаждение титанового сплава до комнатной температуры после обработки титанового сплава и перед термообработкой титанового сплава.
31. Способ по п.25, кроме того, отличающийся тем, что после обработки титанового сплава выполняют охлаждение титанового сплава до температуры термообработки в пределах температурного диапазона термообработки.
32. Способ по п.25, отличающийся тем, что титановый сплав представляет собой титановый сплав, обладающий способностью сохранять бета фазу при комнатной температуре.
Ic
1/2
33. Способ по п.25, отличающийся тем, что после термообработки титанового сплава, титановый сплав имеет средний предел прочности на разрыв, по меньшей мере, 166 тыс. фунт/кв. дюйм, средний предел текучести, по меньшей мере, 148 тыс. фунт/кв. дюйм, трещиностойкость K, по меньшей мере 65 тыс.фунт/кв. дюйм·дюйм и относительное удлинение, по меньшей мере, 6%.
Ic
34. Способ по п.25, в котором трещиностойкость (K) термически обработанного сплава связана с пределом текучести (ПТ) термически обработанного сплава согласно уравнению:
Ic
217,6-(0,9)ПТ≥K≥173-(0,9)ПТ.
Ic
35. Способ по п.25, в котором трещиностойкость (K) термически обработанного сплава связана с пределом текучести (ПТ) термически обработанного сплава согласно уравнению:
Ic
K≥217,6-(0,9)ПТ.
36. Способ обработки титанового сплава, включающий:
обработку титанового сплава в области альфа-бета фазы титанового сплава для получения, по меньшей мере, 25% эквивалентного уменьшения площади титанового сплава, причем титановый сплав обладает способностью сохранения бета фазы при комнатной температуре; и
Ic
1/2
термообработку титанового сплава при температуре термообработки, не большей температуры бета-перехода минус 11,1°C, в течение времени, достаточного для получения титанового сплава со средним пределом прочности на разрыв, по меньшей мере, 150 тыс. фунт/кв. дюйм и трещиностойкостью K, по меньшей мере, 70 тыс. фунт/кв. дюйм·дюйм.
37. Способ по п.36, отличающийся тем, что время термообработки находится в диапазоне от 0,5 до 24 ч.