Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 19
Текст из файла (страница 19)
Одним нз основных условий„определяющих обеэугле. рожнвание, является наличие достаточного количества окислителя (СОэ, Оэ, НэО). Однако содержание СОэ + НэО в печах при нагреве уменьшается и при высокая температуре составляет всего 2--3% 131, Нагрев стали Х18Н10Т при различных давлениях остаточной среды позволяет оценить ее влияние на состояние поверхности. Так, после отжита при 1000 'С, времени въцюржки 15 ч и скорости охлаждения 100 'С/ч в печи с паромасляным диффузионным насосом получены резулътаты, представленные в табл.
3.2. Показано, что микрорельеф поверхности не изменился при всех режимах отжита, но светлая поверхность наблюдалась только после нагрева в сверхвысоком безмасл ном вакууме (10"а — 10 е Па), Повышение давления до 4 . РВ Па при разогреве приводило к некоторому потемнению поверхности, что указывало на образование оксидных пленок в процессе нагрева.
Эти пленки сохранялись при снижении остаточного давления во время выдержки до 10"е Па пуи 1000 'С. Аналогичные результаты были получены и при 10 э — 10 Па (паромасляные диффузионные насосы). Масс-спектрометрический анализ остаточных газов в камере показал„что парциалъные давления азота и окиси углерода и водорода существенно не изменились в процессе нагрева при давлении 10 э — 10 е Па (рис.3.4,а н б). При давлении 10"а Па, создаваемом путем дросселирования затвором потока иэ форкамеры, состав остаточных газов заметно изменился (рис.
3.4, в). Увеличилось парциальное давление азота и окиси углерода и аргона. Подсчитанная скорость испарения образцов из стали Х18Н10Т иа- хОдитсЯ В пРеделах (2'+ 4) 10 г~(см . с) и близка к рщее полу. ченнымзначениям для стали 1Х18Н9Т 190]. При более низких температурах с целью имитации режимов прогрева корпуса печи и выявления его влияния на качество поверхности исследования проводились в печи типа СНВЛ-1.3.1~16, откачиваемай паромасляным насосом,. Параметры режимов и оценка состояния поверхности приведены в табл.
ЗЗ. Как следует иэ табл. 3.3, на полизпованных частях образцов блестящая светлая поверхность при 10 Па сохраняется при нагреве до 700 'С, в то время как на боковых поверхностях, полученных вырубкой, светло-коричневая пленка образуется уже при 500 'С. Класс чистоты полированной поверхности при всех режимах нагрева сохранился. Следовательно„обезгаживание полированных корпусов и дру тих деталей сверхвысоковакуумных установок и печей можно проводить при температурах 300 — 500 'С и давлении 1О э — 10 э Па, создаваемом паромасляными диффузионнъпнн насосами. у2 л3 а3 о .
о ф о о1 С Т Ю 1 Ю + Ф„- фи Ю и 93 3 ЛЛд1- И ~ 111' Ю Т о~ ,9 ч,~ +м~~' Ф~ Т Ю . 1 О1 й л + о со + , .!. во О О 'О О1 С4 у Т~~ л о о1 л еи е аъв+ о 1 ЧЗ О„е.. о о ф аузз одаб $ ')И~=. й,1 З ФЧ о + ЮФ ф 1 О Ф ФЪ + Ю Ю сч 6~ 7 Ю 7. н МЪ + 5 м $ М Йй д .$ ~$ 3$ 1ж е о ~6 ~~3 ~6 $1 и/ 8 Ут'УВУо М ат 2 Ут'й'И лс тб М с11 Ю~ р ур ирр юьу Рис. 3А. Спектрм остаточиых газов ииреватиаиой каьирм в процессе вьщержкв прв1000 С Оаыходвсйапнал гу притоке10мА): а — печь без образцов, и = 6,1 ° 10 Па; 6 — печь с образцом из сталя Х18Н1ОТ, р =1 ° 10 з Па; а — печь с образцом аз стали Х18Н1ОТ. р=23, 10 Пз Таблица ЗЗ. Уовммм взгрела и еостоявве иоверхвости посев мрмообреботки стели 1Х1ВН10Т при резлвчямх тмимретурах, осгаточвом даялвапи, скоросм па~ рева 150 С/ч и выдерике 5 ч Ввзуальвап сцепка составляя поварт- иосйв Температураа.
О С Г 10 з Блестлпив, То ке 300 500 700 900 10-' 10 з 10"з 10 Блссппцая, То ке Светло-корвчиевав Темпо-корячвезав Свепю-серах ;13безгаживанне материала следует учитывать прн разработке режи- : вакуумной термообработки сталей н сплавов: отсутствие нлн ьшение концентрации примесей внедрения может способствовать зерна, более интенсивному протеканию фазовых превращений „ч. п. Данные о составе и количестве газов. содержащихся в металлах, ны в 1911.
;аэднн технологические процессы принципиально осуществимы толь- , в вакууме (диффузионная металлнзацня стали, дегазационные "' гн), другие широко осуществляются на воздухе нлн в контроли- .атмосферах, но применение для них вакуума дает существен- " экономические и технические преимущества. "'применение технологии диффузионной металлизацни в вакууме """ значительную экономию дорогостоящих металлов: 1 т хроьпь ого тонкого листа малоуглеродистой стали стоит почти в 2 ра:"" шевле, чем 1 т нержавеющего тонкого листа. .-;,,'1$пя процесса вакуум-диффузионного хромирования в качестве изатора используется феррохром марок ХрО, Хр00. При этом чивается образование на поверхности стали пластичного днфониого слоя с низким содержанием примесей. Вследствие вый степени рафинирования при неконтактном вакуумном хромизтот слой выдерживает деформацию (95% — горячую и — холодную) .
~-:;;,":~йкоторые примеры режимов термических процессов дпя нержах сталей даны в табл. 3.4. "",~ектрогехнические стали и сплавы. Широко известной технолоявляегся вакуумный отжиг деталей нз электротехнических стаи сплавов (табл. 3.5 и 3.6). Вакуумный отжиг, обеспечивающий ние высокой магнитной проницаемости, проводится обыюо при ' енин 1 ° 10 ' Па и 850 — 1150 'С в зависимости от марки сплава. е выдержки в течение 1 — 5 ч осуществляют замедленное охлаж"" е со скоростью 50 — 200 'С/ч до б00 — 200 'С, скорость дальнейше';;чэхлаждения до 50-80 С не лимнтируется.
В ряде случаев термо"ботку ведут в ьякнитном поле напряженностью 800-1бОО А/м. ',' -обеспечивает получение светлой поверхности деталей и заданных ных свойств. При загрузке в печь изделия во избежание спекадруг с другом пересылаются тальком или прокаленным оксидом я. "' В тех случаях„когда отжиг связьвают с рафинированием, требуе;.,', остаточное давление снижается. Например, при рафинировании тошциной 0,1 мм из сплава 79НМ (в виде тороидальных сердечов) одинаковый уровень магнитных свойств достигается при оста,;; "' ом давлении б,5 - 10 э Па за 3 ч, а при 0,13 Па — за 10 ч. Следует ить, что такие же магнитные свойства могут быль получены при в водороде, осушенном до концентрации паров воды 2,4 х ;'10"з г/мз (до точки росы — б5 'С) 1921 .
Для того же сплава достиу 95 Танееве Хе. Реаммы нагрева иеранаеющих станев [31 температуре Остатомые и ерема вм. леалмма, Вид обреаоткп леаппое па 900-1150 С; 0,5-2ч иоо-1ж)о с; 12ч 10-1(Г' Отпита различного наэнэ- Вэкууы-дяффуэвоиное хромировапне на глубину 2 мы Нержавеющие 1О-' С Х18Н10т, Х1 ЗМЗТ, 15Х1М1, 9ХВГ, У7, 10КН.
20, 45 Х27 1100 С 1 ° 10" Нагрев под прокатку Зааала З.5. ренимы нагрева и охиахцнинп нрн вакуумном отнвэ е юмктротюппемских сталей и мнмаоа темпера- Давление. Време вм- Скоро Ыетераал еур" Па дермкн, ч С стэ охламл66па, С)х ( славна оиммдеапа) 1-10 Стиля 10КП, 08КП, высоко- утперодистые с 0,9-178 С я другие Злекэроэчхнпчесэом стали ЭЗЗО,3320,3310 Сплавы Ре-А) Молабдсновыа пермэл- поа М10 Сплавы 45Н, 50Н, 50НП, 79НМ, 79НМА, 79М4, 5ОНХС, 8ОНХС Сплавы 65НМ, Н34К29, НЗП 0,5-1 б50-950 750-абО 1-0,1 10 э 1-0,1 900 970-ПЙО 50-200 (до 400 С) 1100 — 1150 1-0,1 100 Ою 200 С п мэгнатном поле) 1-0,1 1100 1000-1100 10" 0,3-1,5 Сатаны Н-42, Н вЂ” 52, К-50Ф2 жешпо более высоких магнитных свойств способствует повышение скорости охлаждения в так называемом интервале упорядоченна (600 — 350 С) до 100 'С/мнн.
Термообработка сплавов Ре — А1 в вакууме (табл. 35) создает напряженна„благоприятно орнентнруюшне доменную структуру для получения высоких значений магннтострнкцнн. Аналогичная обработка в водороде не дает хороших результатов [921. Из злектротехннческнх сталей наиболее распространенной являегса трансформаторная сталь. Она относятся к группе магннтомяпснх мате. Таялица йб.
Содериаиие газов в летом железе ври изгреве и ировзтке Содармммегазов, м . Па/кг з Киелород Азот Водород темпера. даале. туре, иее, Па е 7,7 7,2 '' еиагреваи р1000 иа ~1250 е е нагрева /1000 Ъи в 11230 10$ 10 23,8 12,8 10,1 28 18,4 9 10 з 6,3 9,6 6,3 8 "" " ов. Наиболее ювестной и широко распространенной технологией 'ыообработки является отжиг. :;,''17одержзнне кремния в трансформаторной стали составляет 2,9- :-'фта. Листовая трансформаторная сталь выпускается горячекатаной ':;уюлоднокатаной, последняя в свою очередь может быть текстурой и малотекстурованной. Холоднокатаная сталь обладает более ими электротехническими свойствами, в свюи с чем ее проюство все более расширяется.
'.,::.аусновнымн требованиями к трансформаторной стали, во многом деляюшнмн эксплуатационные характеристики электротехниче, изделий, являются минимальные значения удельных потерь на ванне. Этн значения в свою очередь зависат от магнитной , коэрцитнвной силы, магнитной проницаемости, электриче':"и проводимости и пр. Заданный уровень этих свойств определяется ским составом и структурным состоянием стали (количестсоставом и размерами примесей, размерами и однородностью , степенью совершенства текстуры для текстурованной стали„ , ' тностью дефектов решетки) и обеспечивается технологией пере- ~,:::;;При этом существенную роль играют заключительные стадии пере— обезуглероживаюший и рекрнсталлизацнонный, а также окон.' ' ьный высокотемпературный отжиг.
:'-лзекоторые неметаллические включения в определенном количест(Мпб, АПЧ) оказывают положительное влияние на текстурообразое, поэтому рафинирование не должно полносп ю освобождать сталь , 'Этих примесей. "'Пря отжнге трвнсфорыаторного листа в высоком вакууме снижа„.'.Ся число иеметаллнческих включений в 1,5 — 2 раза и уменьшаются ыепотернна25 — 40% 13]. 33ысокотемлературный отжиг по наиболее прогрессивной схеме пере- проводят при атмосферном давлении в азотно-водородной смеси 97 уа| аяу.у.
Р а р ф р ряооеюм Хзракзсряслюка мсюсряь- лз яесяс озякю ° Рекам езлазь лсняю Дазлс. па Время амлсрк- тсмяс. рею$ рз. С лзз, тл Рзоуао, Рюз)зюь Вю1ят взукг 1100 5 ° 10з 20 До600 С а вакууме То же 1;4а 1,87 0,35 5 ° 10з 20 5- НР 20 5 10 20 5 ° 10з 20 5 .10 20 5,2 19 1,88 1,883 1,51 1,829 1,39 1,91 1,87 1,883 1,43 1,882 1 39 1 88 1100 1150 110О 1100 1150 1100- 1150 0,35,ЭЗЗО 1120 0,65-1,3 13 1,14 1,92 0,35, ЭЗЗО 1240 0.65-1.3 10 1,24 1,89 Примечания: 1.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
