Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 33
Текст из файла (страница 33)
чных сталей н сплавов обусловлено тем, что металл после этого ава превосходит сплавы, полученные другими способами, по ческнм характеристикам и жаропрочности. ';:; Исследования дисперсионно-твердеющей стали 1Х12ИЭМЗБ показачто сталь после электронно-лучевого переплава имеет в 1,7 раза " ее высокую жаропрочнос~ по сравнению с друпамн способами плав- 1152]. -".,-,:Для определенных марок стали вакуумный дутовой переплав не 'жег обеспечить требуемый уровень качества. Электронно-лучевой "рсплав сплава типа ЭП742 позволяет снизить содержание азота на 70%, кислорода — на 70 — 80%, водорода в 1,5 — 2 раза и практически ю удюппь свинец и висмут. При этом характеристики техгической пластичности повышаются, В частности, ударная вязпри температурах 1000 — 1050 'С возрастает по сравнению с меом вакуумного дугового переплава с 0,4 до 0,7 МДж1мз 1158].
е жаропрочного сплава ХН62МВКЮР (ЭИ867) [161] показа", что наиболее полное рафинирование металла от неметаллическнх чений, наиболее высокая ударная внзкость, лучшие характеристи':,'пластичности при рабочей температуре 900 'С оказались у метал- '," выплавленного в электронно-лучевой печи. Поскольку при элект-лучевом переплаве активно удаляются элементы, улучшаняцие ;,' прочность МВ„Са, В, дня предотвращения ее уменьшения необповышать концентрацию этих элементов в переплавляемом е или подавать их во время плавки.
При этом, как показано ;;„:116Ц, свойства жаропрочных сплавов после электронно-лучевого ава могут быль повышены в 2 раза по сравнению с вакуум:й, индукционной плавкоя. Таким образом, по сравнению со всеми 171 другими видами плавки электронно-лучевом переплав позволяе, наибольшей степени проводить рафинирование переплавляемого галла от газов и немегаллических включений„однако сложность „ высокая стоимость конструкций печей, а также трудность проведен„„ процесса электронно-лучевого переплава в оптимальных режи„ для получения качественного слитка не позволяют в настоящее в1, мя полностью реализовать в промышленных условиях все пренмущ ства этого процесса.
г'"явяв четвертая ТЕРМОВАКУУМНЫЕ ПРОЦЕССЫ И ЭЛЕКТРОПЕЧИ ДЛЯ ТЕРМООБРАБОТКИ, СПЕКАНИЯ И ПЛАВКИ НАИБОЛЕЕ ВАЖНЫХ ЦВЕТНЫХ, ТУГОПЛАВКИХ И РЕДКИХ МЕТАЛЛОВ И НЕКОТОРЫХ ИХ СОЕДИНЕНИЙ Цветные, тугоплавкие н редкие металлы в подавляюшем большинстве случаев используются в виде чистых или весьма слабо легированных (до 0,3%) металлов. Поэтому,их поведение в разреженной среде, как правило„определяется свойспюмн основного элемента и его главных соединений, а температурные интервальз отжита и спекания близки к указанным в табл.
1З. 4.1. Процессы и электропечи дяя тврмообработки меди Отжиг меди и ее сплавов обычно производится прн температурах 600 — 700 'С и остаточном давлении 6 . 10з Па, Для отжита медной проволоки в бухтах или на катушках применяют колпаковые муфельные печи, в готорых для увеличения производительности предусмотрено несколько муфелей (стендов),. а также злеваторные печи ~31 . 42.
Технологические процессы и электропечи для термообработки и спвкания титана, циркония и тафния Названные металлы могут нагреваться только в вакууме илп а инертных газах с высокой степенью очистки от кислорода, азота и па ров воды. В табл. 4.1 даны основные режимы нагрева этих металлов прн осу.
ществлении различных технологических процессов их обработки. Кроме этих данных дпя каждого металла этой группы следует лзт' дополнительные сведения, в том числе полученные авторами. Титан. При вакуумном отжиге в поковках происходит снижепае концентрации водорода с 0,185 до 7,9 . 10"э%, благодаря чему повьз 172 Табаева 4.1. Осаовиые ревшмы нагрева металлов 1уа подгруппы давлеиие остаточ- ных газов иля за- лвттнай атмосфе- рм, Па тамлература ь нагрева, С Назиачеиие нагрева 600 — 1100 1-10 Отжиг проката, поковок, литья; отжат после закалки, азотирова- ния; обезгаяоюазоший отжат по- рошков; нагрев под щюкатку и ковку Насыщение алюминием, хромом, никелем, бериллием, азотом Спекание, насьпдение бором и углеродом обезгаживаюший отжиг 1-10" 950 — 1150 1100-1450 1 — 10 1-10 з 10а, гелия 1 1'0-' Отжиг, в том числе ялл обезгаживания Насыщение бором углерояом; высокотемпературный отжиг; спекание 680-1200 1420- 1635 коний 850-1350 1 — 10 Отлшг; насышнаие азотом, бором и углеродом ся ударная вязкость с 20 до 80 Дж1смз.
В литье концентрация 'йорода снижается с 0,1 до 7„6 10"4%, а ударная вязкость ловышас40 до130дж/смз. ;;::;голубила газонасыщенного слоя титана и содержаниз газов после наа н прокатки в различных средах приведены в табл.4.2, 4З. ", Удаление образовавшейся на титане при нагреве на воздухе окалины 'насьпценного газами слоя производится травлением или механиче"ой обработкой и связано с весьма большими дополнительными заз1гаи лотерей металла. В результате травления стравливаегся слой алла толщиной 0,03 — 0,15 мм. Суммарная потеря металла на окзлни стравливаемый слой составляет 1,6 г1'дмз.
'~-,'Образующийся под окалиной поверхностный газонасьпценный слой ма хрупок, и позтому в нем могут образовьваться трещины, кото- переходят и в основной мешлл. Кроме того, наличие такого слоя ствует качественной сварке металла. Позтому удаление дефект,'го слоя является обязательной операцией после горнчей деформа- массивных изделий. Налкчые дефектного слоя может препятствополученшо тонкостенных изделий. ';. Среди режимов термовакуумной обработки титана можно выделить ' дуюпше: ~'„' отжиг для удаления водорода, для снятия термических напряжений 00 — 900 'С, относительная температура 0,5-0,6; 1 — 10 з Па); 173 Табяпве 4.2, Глубьзаа гззовасыинпиоз о своа мпзаа при нагреве его до 1100 0 и прокатке па воздухе и в вакууме ]1981 Глупила газоласыср„," ноге слов, мм Условия катрана п прокатки Нагрев и прокатка на воздухе при атмосферном давленви Нагрев в вакууме (1,3 Па), прокатка на воздухе Нагрев в вакууме (2,6 ° 10 Па), прокатка на воздухе Аз Нагрев и прокатка в вакууме (1,3 Па) Нагрев и прокатка в вакууме (2.6 ° 10"з Па) 0,2-0,3 0,03-0,04 0,01-0,006 0,01 Менее 10 уабаача 4З, Содсриаппе газов в тагане, мз ° Па)кг, ири иаггреве мо до 1100 'с и прокатав на воздухе и в вакууме ]189] оз Условия паграаа п прокатки 20 89,6 40 448 18,4 33,6 Исходный металл 63-70 Нагрев и прокатка на воздухе 140-210 Нагрев в вакууме (2,7 ° 10" Па), про- 56 катка на воздухе Нагрев н прокюноь в вакууме (2,7 ° 10 Па) 35 13,5 11,2 нагрев под обработку давлением — ковку, прокатку, прессованнс (1000 — 1100 'С, относительная температура 0,66 — 0,71; 10 ' — 10 з Па); химико.
термическая обработка — насыщение юпоминнем, бором, хромом, азотом, углеродом (1000-1300 'С, относительная температура0,66 — 0,81; 1 — 10 ' Па); обезгаживание пороппсов„спекание изделий, термическая обработка спеченных юделий. Порошки титана, полученные пщридным способом„могут иметь концентрацию водорода до 5000 мз ° Па1кг. После нагрева, обычно и муфсльных печах при температуре 700-750 'С, обезгажнвание считают законченным, если остаточное деление составляет 10 1 — 10 з Па [162] . Высокопорисгые изделия из порошков титана опекают при 900- 1000 'С. Зля получения деталей с порисгостью 4 — 6% из злектролитнчсских порошков при вмдержке 4 ч достаточна температура 1100 С. Сплавы титана опекают при температурах, приведенных в табл. 4 4. Обобщения, сделанные в ]164], показывают, что температура слс.
канна спрессованного при давлении (4 — 5) 10е П)смз титана составляет 1200 — 1250 'С при продолхапельности спекания 4 — 6 ч. Влияние остаточного давления на микротвердость изделий, полу ченных из различных порошков титана, представлено в табл. 4.5. Кзк видно, микротвердость, характеризующая взаимодействие остагочпон 174 Тапеичи 4.4. Ремпмм епекалня иекогормх еллвнон гпгмм [20, 162, 163] Легнрувпвгй Конпангрвлин Температура Проиелиигнл компонмгг (по магов), епеканив, ность спекание, % С ' ° 1200 1200 1100 1200 1200 1000 1300 4 4 4 4 1 1 1-4 Сг Мо А1 А1-Ч А1-8л А1-Мп А1 — йп 10 10 2 6 — 4 2 — 5 4 — 4 2,5-15 Тебвина 4.5..
Микротвердость изделий, епечеппьпг пря 1100 С н различном рвэреаяпм Микрогвер- Микротвердость. ГПв, наделяй. гневен. доегь пороги- пмх пря раэличямх оегагочпмх дввлеиика наход;- ях, Па ного, ГПв поролям фрак этягв гпгл, ляэа „лч 1,3 10 1,3 ° 10 0,13 -0,18 . 750 С вЂ” 0,08 " ктролнтя- ,500 С -0.08 о- -0.01 2,5-3.8 3.$ — 4,8 2,1 — 3.1 4,7 — 7 2,8-3,2 1,55-1.65 3,2-4 4-5,5 2,6-4,7 5,2-7,5 3-3,5 2,3-2,9 3 — 4,9 1,9-2,6 4„6-5,9 2,4-2,6 1,25-1.65 175 со спеквемыми тнтлновыми изделиями, закономерно меняется 'Нйвисимостн от степени разрежения окружзющен среды. ,.'-,-',.При горяюм прессовлнин титана [т = 1100 + 1200 'С) время выперло ' может быль снижено до 15-20 мнн„й давление — до 30-40 МПа 64]. Горячее прессовлнне проводят обычно при остаточном давлении ' выше 0,1Пв.
,; При использовании лигатур апювы ппзна спекйют при темперету- 1250 — 1500 'С н времеви до 7 ч '[20], л при получении спеченных в из порошков температура и время спеклния снижаются. ;:,Перед горячей штамповкой спрессонйнные детали из сплавов: 1,7— А1, 0„7 — 1% У, 1 — 2% Мо. остальное — тнтвн, й также 6% А1, 4% У, "' ельное — титан, спеклли в вакууме при давлении 10 3 Па и темпе- туре 1200'С в течение Зч [20], В некоторых случаях после горячей штамповки детали подвергали реву до температуры 925 'С прн выдержке 1 ч в вакууме с злкзл- 'йвводун последующимстйрениебв при 500 С [20], '.;Елбаива 4.
7. техиичеосие херекгерисппси му4мльиых вакуумных еиекгропечеа окв-гзтг нзыер ион Окж-1 371А гсщв з 1ОО1В кемериен температуре, С давление, Па енае среды, окруплющеа "фель, Па Охлапдпощеа воды, мэ/ч еры рабочего пространства, м: : диаметр :.' высота ые размеры, м: ",.'ВысОта масса печи, т З1О 900 1О ' 1О' 384 900 1О ' 1О' 386 900 1О-' 10 16 в о,г7 1О о,г7 о,з 1О 35 16,6 31 63,5 ео,г 16,6 93,3 5,8 27 91,8 !" ниэкотемдературный отжиг при удалении водорода и снятии напря- " (600 — 700'С; 10-з 10-е Па) нагрев под вакуумную прокатку (1100-1200 'С; 10 з Па); химико-тееоьпгческую обработку — насыщение бором, углеродом :81300 — 1400 С:1 1 Па). Нагрев титана, циркония и гафния производится в низкотемпера", рных печах.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
