Технологія спеціальної деформаційної обробки металів та сплавів

Технологія може бути застосована для виробництва заготовок деталей авіаційних та ракетних двигунів, супутників, радіоприладів, імплантів та інших прецензійних виробів розміром до 100х30х30 мм. Її основними споживачами можуть бути різноманітні підприємства високотехнологічних галузей промисловості (у тому числі військові), у яких є потреба у матеріалах з особливими властивостями.

На теперішній час підвищення рівня механічних, фізичних та спеціальних властивостей металевих матеріалів за рахунок легування або деформаційної обробки майже вичерпано. Тому для отримання заготовок, які відрізняються унікальним, порівняно з існуючими матеріалами, поєднанням комплексу властивостей актуальною є розробка принципово нових методів обробки.

Технологія, що пропонується, дозволяє виконувати деформаційну обробку з метою підвищення рівня механічних та фізичних властивостей широкого кола сплавів з пластичністю менш ніж 2 % (порошкові, інтерметалідні γ-TiAl сплави, високоміцні алюмінієві сплави, магнієві сплави, металеві композиційні матеріали тощо). Особливі умови деформування виключають появу розтягуючих напружень під час деформування, що дозволяє уникати руйнування заготовок. Забезпечення постійної форми заготовки дозволяє виконувати багатоциклову обробку. При цьому у всьому об’ємі заготовки відбувається ефективне подрібнення зерен з формуванням переважно багатокутових границь. В залежності від потрібного рівня властивостей заготовки піддають від 1 до 7 циклів деформації. При цьому розмір зерен в титанових сплавах зменшується до 200…300 нм. Це забезпечує підвищення в декілька разів короткочасної міцності, границі витривалості, твердості тощо при збереженні рівня пластичності сплаву. Для порошкових та інших видів некомпактних матеріалів забезпечується усунення пористості та гомогенізація легувальних елементів.

В залежності від механічних властивостей вихідних заготовок та потрібного обсягу виробництва, використовується комплексна обробка яка будується на методах гвинтової екструзії, реверсивного зсуву та деформації у закритих прес-формах. Спеціальне дослідницько-промислове технологічне обладнання та оснащення дозволяє виконувати теплу деформацію заготовок, що виключає процеси рекристалізації. При цьому забезпечення напружено-деформованого стану заготовок близького до всебічного стискання дозволяє обробляти матеріали, які не можуть бути оброблені іншими методами обробки тиском.

Технологія апробована для широкого спектру конструктивних матеріалів та реалізована на низці помисливих підприємств запорізького регіону. Результатом впровадження є зниження собівартості виробництва виробів авіаційної техніки за рахунок використання порошкових матеріалів (титанові сплави) та сплавів які отримано шляхом саморозповсюджувального високотемпературного синтезу (інтерметалідні γ-TiAl сплави), а також розширення області застосування алюмінієвих, магнієвих сплавів за рахунок підвищення рівня властивостей. Пропонуємо розробку технології, спеціального оснащення та устаткування для  деформації металів та сплавів з низькою пластичністю і виконання робіт щодо деформування заготовок замовника методами гвинтової екструзії та реверсивного зсуву для підвищення рівня механічних і спеціальних властивостей.