Термомеханическая обработка сплавов 36НХТЮМ5 и 36НХТЮМ8
Влияние пластической деформации на свойства сплава 36НХТЮМ8. Сопоставление свойств сплавов 36НХТЮ (см. табл. 34) и 36НХТЮМ8 (табл. 39 и рис. 194) показывает, что в присутствии молибдена резко возрастает упрочнение 7-твердого раствора на железоникельхромовой основе под действием холодной пластической деформации. Особенно значительно увеличивается предел упругости и относительно более заметно снижается удельное электросопротивление — показатель изменения распределения атомов в твердом растворе. Предел упругости сплава, легированного молибденом, может быть дополнительно повышен в результате повторной закалки, которая, кроме того, повышает пластичность сплава 36НХТЮМ8, сильно снизившуюся в результате холодной деформации (табл. 39). Получение такого сочетания свойств — высокого сопротивления малым пластическим деформациям при повышенной пластичности — типично для состояния сплава, достигаемого в результате двойной термомеханической обработки и обусловлено созданием специфической субструктуры при уменьшении общей плотности дислокаций по сравнению с исходным деформированным состоянием.
Влияние режима отпуска на свойства сплавов 36НХТЮМ5 и 36НХТЮМ8. На рис. 195 показано изменение физико-механических свойств сплава 36НХТЮМ8 в результате отпуска. При этом абсолютные величины предела упругости после обычной и двойной термомеханической обработки могут быть весьма близкими между собой, особенно после наиболее кратковременной повторной закалки, и достигаются они за равное время выдержки при отпуске, которое намного меньше (15 мин), чем для недеформированного сплава (3—4 ч).
Сопоставление изменения пределов упругости и твердости (рис. 195) показывает, что максимумы этих свойств отвечают отпуску разной продолжительности. Это свидетельствует о том, что указанным максимумам соответствуют разные структурные состояния сплавов. Рост упрочнения при отпуске связан с выделением избыточных фаз и возникающая при этом структурная и химическая неоднородность твердого раствора вызывает рост уширения дифракционных линий. Субструктура, полученная после деформации и последующей повторной закалки, влияет на кинетику превращений при отпуске, что и проявляется в специфическом изменении удельного электрического сопротивления.
Двойная термомеханическая обработка сплава 36НХТЮМ8 обеспечивает получение наряду с высоким сопротивлением малым и большим пластическим деформациям (предел упругости и твердость) также и повышенной (до окончательного отпуска) технологической пластичности. Оптимальный режим двойной термомеханической обработки сплава 36НХТЮМ8: закалка с 1000—1080° С, пластическая деформация с обжатием 50%, повторная закалка от 1000° С с выдержкой при температуре нагрева 3 сек, формовка упругих элементов и окончательный отпуск при 750° С, 15 мин. После такой обработки предел упругости (о0,002) достигает 1275 Мн/м2 (130 кГ/мм2) при твердости 550 HV, т. е. практически тех же значений, как и после обычной термомеханической обработки.
Уровень стандартного комплекса механических свойств сплава 36НХТЮМ5 и 36НХТЮМ8 после термомеханической обработки иллюстрируют данные, представленные на рис. 196. На микролентах после высокого обжатия предел прочности сплава 36НХТЮМ8 оказывается существенно выше, достигая более 2500 Мн/м2 (255 кГ/мм2).
Эффективным оказалось применение термомеханической обработки и для другого сплава — ЭИ787 (ХН35ВТЮ), отличающегося от сплава 36НХТЮМ8 в основном присутствием вольфрама вместо молибдена. Оптимальный режим термомеханической обработки сплава ЭИ787: закалка с 1150° С, деформация с обжатием 30% и старение при 700—750° С в течение 5 ч. После этой обработки сплав приобретает предел прочности больше 1200 Мн/м2 (124 кГ/мм2) и пружины из него могут работать до 500° С. При более высоких температурах службы (600—650° С) пружины проявляют склонность к замедленному разрушению.
