Способ обработки заготовок из заэвтектоидных +2 сплавов

Способ обработки заготовок из заэвтектоидных +2 сплавов

Реферат

 

Изобретение относится к обработке металлов и сплавов давлением, в частности к обработке сплавов на основе алюминидов титана TiAl (-фаза) и Ti₃Al (₂-фаза), полученных литьем или методом порошковой металлургии. Способ предусматривает нагрев и деформацию в интервале температур 700-T_e°C, где Те - температура эвтектоидного превращения, со скоростями 10^-4 - 10^-1 с^-1 за i этапов, за п переходов на каждом этапе, с суммарной степенью деформации , обеспечивающей измельчение размера зерен за счет рекристаллизации, при этом температуру Т_i и скорость деформации заготовки на каждом этапе определяют по результатам испытаний N_i образцов, имеющих размер зерен/колоний d_i, причем d_i=d_заг, одноосным сжатием в изотермических условиях в указанном температурно-скоростном интервале, с учетом размера рекристаллизованных зерен и удельного рекристаллизованного объема, а количество этапов определяют исходя из последовательного уменьшения размера зерен в исходной заготовке до требуемого значения. Техническим результатом изобретения является получение однородной мелкозернистой микроструктуры до 0,1 мкм. 27 з.п. ф-лы, 2 табл., 4 ил.

Изобретение относится к области обработки металлов и сплавов, в частности к обработке заэвтектоидных сплавов на основе алюминидов титана TiAl ( фаза) и Ti₃Al (₂ фаза), полученных литьем или методом порошковой металлургии. Оно может быть использовано для получения заготовок, полуфабрикатов и изделий с регламентированной структурой.

Заэвтектоидные сплавы на основе +₂ фаз (далее +₂ сплавы) характеризуются высокой жаропрочностью и жаростойкостью, что в сочетании с низким удельным весом делает их весьма перспективными для высокотемпературного применения. Наиболее высокую жаропрочность демонстрируют сплавы с пластинчатой (lamellar) микроструктурой. Однако при наличии такой структуры +₂ сплавы обладают низкой пластичностью не только при комнатной, но и высоких температурах, что существенно затрудняет их обработку. Напротив, в равноосном мелкозернистом состоянии они характеризуются относительно низкой жаропрочностью, но имеют повышенную пластичность и, соответственно, обрабатываемость как при высоких, так и при комнатной температуре. Поэтому получение в +₂ сплавах равноосной мелкозернистой микроструктуры имеет важное практическое значение. Наличие такой микроструктуры позволяет деформировать эти сплавы с целью придания формы, наприме, ковать, прокатывать и т.д. После придания формы заготовку подвергают термообработке для формирования в ней пластинчатой структуры. Заключительной операцией термообработки является старение. Такова обычная схема обработки +₂ сплавов.

Для повышения пластичности и, соответственно, обрабатываемости +₂ сплавов в настоящее время используют две группы методов. Первая группа методов связана с порошковой металлургией. Эти методы позволяют получить в +₂ сплавах мелкое зерно, причем в довольно больших заготовках. К достоинствам порошковых сплавов следует также отнести характерную для них высокую однородность распределения фаз и в целом микроструктуры. Другая группа методов связана с использованием горячей деформации, в процессе которой в +₂ сплавах протекает динамическая рекристаллизация, приводящая к измельчению исходной микроструктуры. Эти методы применяются преимущественно к литым +₂ сплавам, но, в принципе, могут быть применены и к порошковым материалам. Несмотря на отмеченные выше достоинства, методы порошковой металлургии имеют ряд существенных недостатков. Они относятся к довольно дорогим методам получения материалов. Кроме того, остаются под вопросом и проблемы чистоты порошковых материалов и их пористости. Поэтому в настоящее время значительные усилия направляются на разработку методов горячей деформации литых +₂ сплавов. Эти методы дешевле и поэтому представляют значительный интерес. Рассмотрим ниже некоторые из известных способов, принадлежащих ко второй группе.

Низкая обрабатываемость литых +₂ сплавов при горячей деформации обусловлена исключительной склонностью их к локализации пластического течения. Ей способствуют: а) крупнозернистая структура слитка с ярко выраженной зоной столбчатых кристаллов, протяженность которой существенно возрастает с увеличением его размеров; б) сильная склонность этих сплавов к дендритной ликвации, обусловленная наличием двойного каскада перитектических реакций; дендритная ликвация ведет к образованию двух структурных составляющих пластинчатой и равноосной , отличающихся деформационными характеристиками; в) различие в деформационных характеристиках и (₂) фаз. Поэтому обработка этих сплавов должна быть прецизионной и направлена не только на измельчение микроструктуры, но и повышение их химической и микроструктурной однородности. С другой стороны, горячая обработка должна быть также целесообразной с точки зрения стоимости.

К настоящему времени наибольшее развитие получили методы деформации +₂ сплавов в высокотемпературной + фазовой области [S.L. Semiatin, J.C. Chesnutt, C. Austin et al., in M.V. Nathal, et al., eds., Structural Intermetallics (Warrendale, PA: TMS, 1997), 263-276]. Как показали исследования [S. L. Semiatin, V. Seetharaman, and V.K. Jain, Metall. Trans. A, 25A (1994), 2753-2768], при использовании оболочки они относительно легко поддаются в этой области даже высокоскоростным методам обработки, таким как обычная (в оболочке) ковка и экструзия. Однако эти методы имеют существенный недостаток. Они не учитывают значительного различия деформационных характеристик структурных составляющих (пластинчатой и равноосной ) и фаз ( и ), что ведет к формированию очень неоднородной (строчечной) микроструктуры, которая наследуется при последующей термообработке в фазовой области. К недостаткам указанных методов относится также необходимость использования оболочки. Применение более низких скоростей деформации, способствующих повышению однородности пластического течения, например, при изотермической ковке в + фазовой области затрудняет достижение полностью рекристаллизованной микроструктуры из-за быстрого протекания процессов возврата в разупорядоченной фазе. Кроме того, этот метод деформации вынуждает применять дорогостоящий инструмент, например, из молибденового сплава.

Известен способ получения изделий из +₂ сплавов с повышенными свойствами, который включает их горячую деформацию от температуры на 130^oC ниже эвтектоидной температуры до температуры на 20^oC ниже превращения, термообработку при температуре превращения в течение 15-120 мин, охлаждение со скоростью 30-500^oC в минуту и старение при температуре 750-1050^oC в течение 4-300 ч. [Патент США N 5226985]. Описанный способ рассматривает деформацию в основном лишь как способ придания изделию формы, но при этом не уделяет должного внимания формированию в нем однородной мелкозернистой структуры. Кроме того, допускается деформация при температурах выше эвтектоидной, недостатки которой уже рассмотрены выше.

Известны работы, посвященные формированию равноосной мелкозернистой микроструктуры при горячей деформации в +₂ фазовой области отдельных сплавов. Известен способ обработки литых заготовок из +₂ сплава (Ti-48Al-2Cr, в ат. %), предложенный в решении [C. Koeppe, A. Bartels, and J. Seeger et al., Metall. Trans. A, 24A (1993), 1795-1806]. Он включает в себе гомогенизирующий отжиг при 1400^oC в течение 1,5 ч, последующую одноосную деформацию сжатием за два перехода при 1000^oC со скоростью 10^-3 с^-1 с промежуточным отжигом при 1250 или 1280^oC в течение 1 ч, последующий отжиг при 1200^oC в течение 1 или 2 ч и старение при 1000^oC в течение 4 ч. Способ хорош тем, что обеспечивает формирование равноосной мелкозернистой микроструктуры с высокой однородностью размеров зерен и распределение ₂ фазы. Однако он приводит к формированию в микроструктуре большого количества двойниковых границ (двойников отжига), которые снижают обрабатываемость сплава при последующей деформационной обработке, поскольку эти границы затрудняют развитие зернограничного проскальзывания - основного механизма деформации мелкозернистых материалов при горячей деформации. Описанный способ не применим к +₂ сплавам, содержащим большее количество ₂ фазы и характеризующимся большим размером колоний, чем сплав Ti-48Al-2Cr.

Таким образом, для широкого внедрения +₂ сплавов представляется важным в совершенстве овладеть технологией формирования однородной мелкозернистой микроструктуры в этих материалах. Наиболее целесообразным (дешевым) и универсальным методом получения такой микроструктуры является горячая деформация.

Задача изобретения заключается в разработке способа обработки заготовок из +₂ сплавов для получения в них посредством горячей деформации однородной мелкозернистой микроструктуры до 0,1 мкм. Дополнительной задачей изобретения является получение широкого спектра других структурных состояний. Другой дополнительной задачей изобретения является удешевление способа обработки этих сплавов.

Поставленная задача решается способом обработки заготовок из заэвтектоидных +₂ сплавов, заключающимся в нагреве и деформации, отличающимся тем, что деформацию заготовки осуществляют в интервале температур 700-T_e^oC, где T_e - температура эвтектоидного превращения, со скоростями 10^-4-10^-1 с^-1 за i этапов, за n переходов на каждом этапе, с суммарной степенью деформации , обеспечивающей измельчение размера зерен за счет рекристаллизации, при этом температуру T_i и скорость деформации заготовки на каждом этапе определяют по результатам испытаний N_i, образцов, имеющих размер зерен/колоний d_i, причем d₁=d_заг, одноосным сжатием в изотермических условиях в указанном температурно-скоростном интервале, с учетом размера рекристаллизованных зерен и удельного рекристаллизованного объема, а количество этапов определяют исходя из последовательного уменьшения размера зерен в исходной заготовке до требуемого значения.

Поставленная задача решается также, если: при испытании образцов сжатием степень деформации выбирают порядка 80%; после испытания образцы охлаждают со скоростью, препятствующей развитию метадинамической рекристаллизации; при выборе конкретной температуры и скорости деформации заготовки на каждом этапе дополнительно учитывают коэффициент скоростной чувствительности напряжения течения m, определяемый при деформации образцов; после испытания заготовку охлаждают со скоростью препятствующей развитию метадинамической рекристаллизации; перед деформацией заготовку подвергают гомогенизирующему отжигу при температуре T+(10-20^oC) в течение 30-240 мин, где T - температура -превращения.

перед деформацией заготовку подвергают горячему изостатическому прессованию при температуре T +(10-20^oC); деформацию заготовки осуществляют ковкой; деформацию заготовки осуществляют ковкой со сменой осей деформации после каждого перехода; деформацию заготовки осуществляют равноканально-угловым прессованием при угле между каналами 90^o < < 150^o; деформацию заготовки осуществляют равноканально-угловым прессованием с поворотом заготовки вокруг оси деформирования после каждого перехода; деформацию заготовки осуществляют экструзией; берут заготовку из сплава, содержащего равномерно распределенные частицы (бориды, силициды); перед деформацией заготовку подвергают деформации при температуре T (10-40^oC) на степень e не менее 1 со скоростью 10^-1-10¹ с^-1, с использованием инструмента, имеющего комнатную температуру, методом, зависящим от требуемой формы заготовки; перед деформацией заготовку подвергают ковке в оболочке.

перед деформацией заготовку подвергают экструзии в оболочке; перед деформацией заготовку подвергают четырехвалковой прокатке в оболочке; перед деформацией заготовку подвергают нагреву до температуры 950-1050^oC и последующему однократному равноканально-угловому прессованию при температуре 900-1000^oC со скоростью = 10^-3-10^-2 с^-1 на степень не менее 60% эквивалентной растяжению; при деформации крупногабаритной заготовки на первом переходе первого этапа ее нагревают до температуры T₁ + T, где T не более 200^oC и зависит от коэффициента K, показывающего во сколько раз размеры заготовки больше размеров образца, а также исходного размера зерен/колоний, при этом деформирующий инструмент нагревают до температуры T₁; при деформации крупногабаритной заготовки с исходным крупным размером зерен/колоний на первом переходе первого этапа скорость деформации выбирают в интервале 10^-4-5 10^-4 с^-1; после каждого перехода в случае изотермической деформации проводят промежуточные отжиги заготовки при температуре T_i+(20-50)^oC; после каждого этапа деформации проводят промежуточные отжиги заготовки при температуре на 20-50^oC ниже температуры предшествующего этапа деформации; после последнего этапа деформации проводят термообработку заготовки выше температуры T в течение 15-120 мин, охлаждение со скоростью 0,5-50^oC/с; после последнего этапа деформации заготовку подвергают скоростному нагреву до температуры T+(20-50^oC) со скоростью 10-50^oC/с, с последующим охлаждением со скоростью 5-50^oC/с; после последнего этапа деформации заготовку подвергают последующей деформации при температуре T+(10-40^oC) со скоростью = 10^-1 - 10¹ с^-1 на степень e не менее 3 и охлаждению со скоростью 5-50^oC/с; после последнего этапа деформации проводят термообработку заготовки в температурном интервале T_e - T в течение 1-10 ч; в качестве окончательной термообработки проводят старение заготовки при температуре ниже T_e в течение 2-100 ч; после последнего этапа деформации заготовку подвергают дополнительной обработке методом, обеспечивающим ее формообразование при температуре не выше температуры последнего этапа.

В изобретении предлагается подход, позволяющий обрабатывать заготовки из +₂ сплавов, с целью получения полуфабрикатов или изделий с мелкозернистой микроструктурой, а также с широким спектром других структурных состояний. Критерием обрабатываемости заготовок из этих материалов является их способность сохранять сплошность в ходе горячей деформации. Сохранение сплошности обеспечивается благодаря интенсивному развитию динамической рекристаллизации, которая является эффективным релаксационным процессом при горячей деформации +₂ сплавов. Поскольку наиболее предпочтительными местами для образования рекристаллизованных зерен являются границы зерен/колоний, кинетика динамической рекристаллизации в +₂ сплавах и, соответственно, их обрабатываемость определяется исходным размером зерен/колоний.

Для обработки заготовок из +₂ сплавов предлагается использовать горячую изотермическую и квазиизотермическую деформацию при относительно низких температурах - в +₂ фазовой области. Причем, квазиизотермические условия предполагают поддержание температуры заготовки в процессе деформации на уровне температуры нагрева под деформацию, поскольку основной характеристикой этапа, приводящего к измельчению микроструктуры, является температура деформации. Этого можно достичь, используя теплоизолирующие материалы, повышенные скорости деформации и относительно небольшую разницу температур между заготовкой и инструментом. Так как в +₂ фазовой области обе фазы упорядочены, их деформационные характеристики и, соответственно, деформационные характеристики структурных составляющих отличаются меньше, чем в + фазовой области. Это способствует формированию в +₂ сплавах при горячей деформации однородной мелкозернистой микроструктуры. Другим достоинством +₂ фазовой области является возможность обработки в ней заготовок из +₂ сплавов без оболочки и защитной атмосферы. Только в +₂ фазовой области можно эффективно использовать относительно дешевый по сравнению с молибденовым инструмент, сделанный, например, из никелевого жаропрочного сплава и стеклосмазки, препятствующие окислению +₂ сплавов и уменьшающие контактное трение между заготовкой и инструментом.

Выбор конкретных температур и скоростей деформации на этапах, а также скорости охлаждения после каждого перехода основан на следующем принципе, который можно назвать принципом эффективного измельчения и наилучшей обрабатываемости. Деформацию +₂ сплавов на каждом этапе обработки необходимо вести при таких температурно-скоростных условиях, которые бы обеспечили как эффективное измельчением микроструктуры благодаря динамической рекристаллизации, так и наиболее быстрый переход этих материалов к сверхпластическому течению. Температуры деформации на каждом этапе и переходе должны быть таковыми, чтобы нагревы до них не вызывали статический рост зерен. Охлаждение после каждого перехода рекомендуется проводить со скоростью, препятствующей развитию метадинамической рекристаллизации.

Необходимо подчеркнуть, что динамическая рекристаллизация ведет не только к измельчению микроструктуры, но и формированию в ней границ зерен преимущественно произвольного типа. Именно эти факторы и обеспечивают переход материала к сверхпластическому течению.

Реализация указанного выше принципа важна с двух точек зрения. Во-первых, сверхпластическая деформация способствует повышению химической и микроструктурной однородности материала, что, как отмечалось выше, весьма важно для обработки +₂ сплавов. Во-вторых, подвергаясь сверхпластической обработке на каждом предыдущем переходе и этапе, заготовки из +₂ сплавов перед каждым последующим переходом и этапом обладают наилучшей обрабатываемостью. Рассмотрим как реализуется этот принцип при выборе конкретных интервалов температур и скоростей деформации.

Если в +₂ сплаве в исходном состоянии или в результате предыдущей обработки был достигнут размер зерен, например, 0,3-0,4 мкм, то он еще поддается деформации (например, ковке) со скоростью 10^-4-510^-4 с^-1 даже при 700^oC. При этом имеет место последующее измельчение зерен до 0,1 мкм и переход сплава к сверхпластическому течению, особенностью которого является высокий уровень напряжения течения (> 500 МПа). При дальнейшем понижении температуры деформации обрабатываемость +₂ сплавов резко падает даже при использовании более мягкого способа деформации, чем ковка (например, равноканально-углового прессования). +₂ сплавы претерпевают частичное нарушение дальнего порядка, которое приводит к подавлению не только процессов динамического возврата и динамической рекристаллизации, но и к существенному затруднению дислокационного скольжения. В результате, кинетически более выгодным становится процесс разрушения, чем процесс деформации.

При наличии в +₂ сплавах в исходном состоянии микроструктуры с относительно большим размером зерен/колоний, что всегда имеет место в слитках, наиболее быстрый переход к сверхпластическому течению на первом этапе обычно наблюдается при температурах деформации 1000-T_e^oC и скоростях деформации 5х10^-4-510^-3 с^-1. Именно при этих режимах в +₂ сплавах реализуется наиболее благоприятное для сверхпластичности сочетание размера зерен и удельного рекристаллизованного объема. Чем быстрее в +₂ сплаве протекает динамическая рекристаллизации, тем меньше требуется степень деформации и, соответственно, переходов для начала сверхпластической деформации. Не менее важным из рассматриваемых двух параметров является и размер рекристаллизованных зерен, поскольку он определяет верхнюю границу температурного интервала. После деформации при температурах 1000-T_e^oC и указанных скоростях деформации их размер в +₂ сплавах обычно не более 10-15 мкм. Отметим, что критический размер зерен для перехода материалов к сверхпластическому течению составляет 10-15 мкм. Повышение температуры деформации выше T_e и/или снижение скорости деформации ведет к некоторому увеличению удельного рекристаллизованного объема, но при этом возрастает и размер рекристаллизованных зерен, который может превысить указанный выше критический размер зерен. Кроме того, выше температуры T_e заметную и негативную роль начинает играть статическая рекристаллизация. В этом случае, повторные нагревы до температуры деформации будут способствовать развитию статической рекристаллизации, приводящей к росту зерен и формированию большого количества "вредных" двойниковых границ. Относительно медленное охлаждение заготовки также может привести к аналогичному эффекту за счет метадинамической рекристаллизации. Все это препятствует переходу +₂ сплавов при последующей обработке к сверхпластическому течению и, тем самым, ухудшает их обрабатываемость. Снижение температуры деформации ниже 1000^oC и/или повышение скорости деформации, напротив, приводит к уменьшению размера зерен, но при этом уменьшается и удельный рекристаллизованный объем, то есть для перевода материала в сверхпластическое состояние потребуется большая степень деформации и/или количество переходов. Медленное развитие динамической рекристаллизации при высоких скоростях деформации (> 10^-2-10^-1 с^-1) и/или относительно низких температурах (<950 С) часто является причиной нарушения сплошностни +₂ сплавов.

При наличии в +₂ сплаве относительно мелкозернистой, например с размером зерен около микрона, и стабильной микроструктуры (что характерно для порошковых материалов) обработка может осуществляться при температурах 900-1000^oC и со скоростью 10^-1 с^-1. Это также приведет к измельчению микроструктуры и обеспечит быстрый переход к сверхпластическому течению.

Перед деформацией заготовки из +₂ сплава на каждом этапе проводится предварительное исследование N_i образцов для определения оптимальных параметров обработки: температуры T_i и скорости деформации. Для этого перед каждым этапом из заготовки сплава вырезаются N_i образцов, которые деформируются сжатием. После испытания они охлаждаются на воздухе. На основе этих испытаний определяются температурно-скоростные режимы, при которых образцы сплава деформируются на степень _i с сохранением сплошности. Для выбора из этих режимов деформации оптимального необходимо использовать указанный выше принцип. С этой целью в образцах определяется удельный рекристаллизованный объем и размер рекристаллизованных зерен. Для этого они разрезаются пополам вдоль оси сжатия и поперечное сечение изучается на оптическом микроскопе. Для оценки указанных параметров используется метод секущих.

Оптимальный режим должен одновременно обеспечить эффективное измельчение микроструктуры и повышенное среди полученных (необязательно максимальное) значение удельного рекристаллизованного объема.

Определив оптимальные параметры обработки на первом этапе, можно деформировать заготовку. Количество переходов на первом и каждом последующем этапе должно быть достаточным для достижения полностью рекристаллизованной микроструктуры. Количество этапов и шаг t, с которым снижают температуру, зависят от исходного размера зерен/колоний. Перед каждым этапом степень перегрева заготовки T перед деформацией должна лишь учитывать ее некоторое охлаждение при переносе из печи в деформирующий инструмент.

Оценку обрабатываемости +₂ сплавов, их склонность к динамической рекристаллизации целесообразно проводить на цилиндрических образцах, которые деформируют сжатием в различных температурно-скоростных условиях на степень деформации порядка 80%. Эта степень больше степени деформации, которую вносят в заготовку за один переход при ковке. Поэтому на основе испытаний цилиндрических образцов можно надежно прогнозировать поведение заготовки из +₂ сплава на первом переходе.

Скорость охлаждения, достигаемая при охлаждении на воздухе образцов +₂ после горячей деформации, обычно вполне достаточна для подавления роста зерен в результате метадинамической рекристаллизации. Это обусловлено относительно медленным протеканием в +₂ сплавах диффузионных процессов.

При выборе оптимальных температуры T_i и скорости деформации _i заготовки дополнительно рекомендуется учитывать коэффициент скоростной чувствительности напряжения течения m. Он позволяет проверить правильность выбора оптимальных температурно-скоростных условий деформации заготовки, сделанного на основе металлографических исследований. Для оценки m проводят испытания сжатием образцов по режимам, обеспечивающим сохранение их сплошности. При достижении степени деформации 40% измерение коэффициента m проводится методом переключения скоростей.

Даже в случае крупногабаритных заготовок из +₂ сплавов охлаждение их на воздухе после горячей деформации обеспечивает достаточную для подавления процесса метадинамической рекристаллизации скорость охлаждения.

Гомогенизирующий отжиг повышает химическую и, в конечном счете, микроструктурную однородность и обрабатываемость +₂ сплавов. Поэтому, по крайней мере, литые сплавы должны подвергаться обязательному гомогенизирующему отжигу. Важно при этом избежать чрезмерного роста зерен. Поэтому температура отжига заготовки должна быть лишь немного выше Совмещение горячего изостатического прессования с гомогенизирующим отжигом позволяет уменьшить время и стоимость обработки заготовки.

Метод изотермической ковки (без оболочки) наиболее простой, дешевый и достаточно эффективный способ получения заготовок +₂ сплавов с мелкозернистой структурой. Ковке поддается большинство разработанных +₂ сплавов. Ковка ведется с использованием стеклосмазки, которая уменьшает контактное трение между заготовкой и инструментом и снижает степень окисления материала. К недостаткам ковки относятся неоднородность деформации и трудность сохранения исходной формы заготовки.

Для достижения полной проработки заготовки при ковке ее осуществляют со сменой осей деформации в трех взаимно перпендикулярных направлениях после каждого перехода. Наиболее благоприятной для полной проработки заготовки является последовательность переходов a-b-c-a-b-c и т.д.

Если важно сохранение формы заготовки и/или она характеризуется очень крупным размером зерен/колоний, то ее обработку целесообразно осуществлять более "мягким", чем ковка методом деформации - равноканально-угловым прессованием. Применение этого метода позволяет существенно расширить диапазон размеров зерен/колоний, с которым +₂ сплавы могут деформироваться без нарушения сплошности. При выборе угла между каналами необходимо учитывать износостойкость инструмента и склонность сплава к динамической рекристаллизации. Увеличение снижает износ инструмента. Однако превышение угла выше 150^o нецелесообразно, поскольку существенно замедляет развитие в материале динамической рекристаллизации. Правильный выбор конструкции оснастки позволяет деформировать заготовки +₂ (сплавов без оболочки с применением только стеклосмазки. Стоит отметить, что выбор температурно-скоростных условий деформации зависит не только от исходного размера зерен, но и прочности материала оснастки.

Для полной проработки заготовки с исходным крупным зерном обработку осуществляют равноканально-угловым прессованием без оболочки с поворотом заготовки вокруг оси деформирования после каждого перехода.

Экструзии целесообразно подвергать заготовки с очень крупным размером зерен/колоний. Экструзию рекомендуется проводить в квазиизотермических условиях: в оболочке, при относительно небольшой разнице температур между заготовкой и инструментом и при повышенных скоростях деформации. Это обеспечивает формирование относительно однородной мелкозернистой микроструктуры в заготовке, позволяет использовать относительно недорогой инструмент и предотвращать его быстрый износ.

Одним из эффективных путей для успешной обработки +₂ сплавов является введение в эти сплавы модификаторов, таких, например, как бор, кремний, образующих равномерно распределенные тугоплавкие частицы - бориды, силициды. Они существенно ускоряют развитие динамической рекристаллизации в этих сплавах, улучшая тем самым их обрабатываемость, даже при наличии в исходном состоянии большого размера зерен/колоний. Это связано с тем, что частицы также, как и границы зерен/колоний, являются предпочтительными местами для образования рекристаллизованных зерен.

В случае, если образцы деформируются с образованием трещин или вообще разрушаются, необходимо провести мероприятия по уменьшению размера зерен в сплаве. Одним из способов предварительного измельчения микроструктуры +₂ сплавов является высокоскоростная деформация (обычная ковка, экструзия или четырехвалковая прокатка) при температурах +(10-40)^oC. Такая деформация ведет к существенному измельчению исходной микроструктуры и повышению обрабатываемости +₂ сплавов. Кроме того, она эффективно способствует устранению дендритной ликвации и поэтому отпадает необходимость в гомогенизирующем отжиге. В результате предварительного измельчения последующая деформация в +₂ фазовой области не вызывает нарушение сплошности как образцов, так и заготовок из +₂ сплава.

Для предварительного измельчения микроструктуры в крупногабаритных заготовках можно ис