Мармер Э.Н. - Электропечи для термовакуумных процессов (1074335), страница 36
Текст из файла (страница 36)
Технологические процессы н электропечи длн тарвюобработк~ н спекання кроми, молибдена и воямррамв Металлы Иа подгруппы могут обрабатываться как в вакууме г гак и водороде и аргоне с высокой степеньш очистки. Для зтих металл„в выбор среды определяется условнямн последуюшей работы деталеи и технико-экономическими характеристиками процесса термооб~ . ботки. Осно нные технологические режимы термоваку умной о бра бог к„ зтих металлов сведены в табл. 4.15.
Для каждого из этих метшшов ниже приведены дополнительные сведения. ф: Дродолкелпе шбл. 405 давлеаие остаточ- има газов пли зммгпюа атмо" крепы, Па ТемператуРа, С Назпачепие пагреаэ Оплат дая очистки, для снлпш остаточных напршаениа после штамповки; нагрев под золоче- ние и под прокатку ллсгового ма- териала толпшнов 1 — 2 мм Отжш' штабиков длл ашвал напря- женна после деформации н с целью обезгаживапил; нагрев Лвл пред- варительного спекаплл, насыщения бором, под штамповку и прокаткУ часшчно под ковку Рекристаллизацнонныа отжиг; на- грев длл спекания изделии с актив- нымн ллбавками, под ковку, час.
тичио под прессование Отжиг промежуточный длл сняпш напряжений в процессе ковки," на- грев пол прессовзние, частично дая спекапия Высокотемпературные процессы: спекание, отжиг монокристзллов 10 (водород, иногда воздух) 10а( др д) 10' ( Р ) 1-10-' 1000-1400 10з (водород) 10 (аргон) 10 з-10 1400-1700 10 (водород) 10э (аргон) 10 -1О 1700-2200 10а (водоерол) 10 -1О 2200 — 3000 :, Хром. Содержание газов в хроме после нагрева н прокатки в ва"руме в сравненни с нагревом и прокаткой на воздухе приведено в ' 'бл. 4.16. л .Молибден. При вакуумной прокатке содержание газов в молибдейе свыкается (табл. 4.17) . !:; Нагрев со скоростью 50 — 100 'С7ч холодиодеформированиых мо"бденовых сплавов ВМ-1 и ЦМ2А лает улучшение их пластических Табллчл4.16 Содержание сазов в хроме после нагрева я прокатка его лря 1250 С на воздухе я в вакууме 1481 Содержание газов, м Пэ7кг з Оз )ее Нз условия нагрева и прокатка 5,6 7,85 5,6 2,1 9,6 6,3 13,6 2,8 7,2 Псхоллыа мепшл После нагрева и прокатки на воздухе После нагрева и прокатки в вакууме (10 Па) 189 Табеиаи 4Л 7.
Содериаиие газов в молибдене при нагреве его до 1250 С и прокатке из воздухе и и вакууме [3) Условии иегрсзе и прокатка Исходаый металл Нагрев н прокатка на воздухе Нзгревввакууме (2„6 10 ЗПа)„ прокатка на воздухе Нагрев я прокатка в вакуУме (2„6 '10 Па) 1,26 2,4 3,36 4,2 3,2 3,36 0,7 1,6 2,24 0,7 0,64 2,24 Содерммме газов м ° Па/зсг 3 оз Нз нз Условия взг реве и прокатки 2,4 9 2,4 11,2 2,4 4,48 2,4 3,36 Исходный металл 12,6 Нагрев и прокатка иа воздухе 16,1 Нагрев и прока~ка в аргоне 5,6 Нагрев и прокатка в вакууме (1О Э Па) 1,4 Тебливе 4.19.
Мехаинсескае свойства полый)вмовой проволоки марки ВА дпмеетром 0,99 м Среде, даз ° ве. Пе. ври воюкмеивк 8 )Ь Чиим г'ибсв прк зо с ов, мпа Воздух, 10 Аргон, 10 Воздух, 1,3 1320 Т240 1200 10 13 18 свойств (удлинение до 18 — 30%), если процесс ведется по режиму. остаточное давление 1,3 10 ' — 2,6 .
10 з Па, температура 1800 'С без выдержки 1197]. При спекании з вакууме (10 ' Па) и 1900 — 1950 С общая кон. центрация газов в металле сннжаетсп в 2 раза по сравнению со спсканием н водороде 11711. Вольфран. Как и н остальных металлах этой подгруппы, прн нагреве и прокатке и вакууме содержание газов н вольфрама снижается (табл. 4.18) . Волочение вольфрама н вакууме прн 700 — 750 'С повышает пластичность металла «таба. 4.19) по сравнению с другими средами.
Уьблвве 418. Содвраниве газов в вольфраме при нагреве до 1300 С и прокатке иа воздухе, в зргоие и в вакууме 131 !:". Весьма интересный метод очистки вольфрама от углерода в вакууме предложен в [170] „он заключается в термоцнклнрованни, ко«орое пронзвошпся в интервале 2500--1000 'С при скоростях нагре«в и охлаждения 1200--1500 'С/мнн. При этом содержание углерода и вольфраме уменьшается с 0,016 + 0,027 до 0,005% за 80 ч. 1 Из анализа вакуумно-термических процессов [3] следует, что нагрев хрома в вакууме не нашел широкого применения из-за высокой 'упругости пара.
Однако для обеэгажнвания хрома используются низкотемлературные вакуумные электропечи с экранной теплоизоляйней (см. табл. 3.41). Для получения обезуглероженного феррохроййв используют туннельные вакуумные электропечи типа СЛВ [3] . ]]: Широко используются процессы нагрева молибдена в вакууме. В низкотемпературных печах с экранной теплоизоляцней (см, ]абл. 3.41) могут осуществляться различные виды ннзкотемпературногв отжита и предварительное спекание молибдена.
];:; В среднетемлературных злектропечах (см. табл. 3.45) могут проводиться рекристаллизацнонщый отжиг проволоки и штамповок, наррев под вакуумную прокатку, обезгаживание. ~,:;:;. Процесс борирования молибдена, осушествляемый при 1200-1300 'С„ а1ожет проводиться в печах с нагревательными камерами на основе грайдгта (см. табл. 3.44) . 11 Высокотемпературные печи (см. табл. 4.13, 4.14) используются для 1(вмогенизации малолегярованных сплавов и особенно часто — для ввекания.
ьг. ~-' Дпя непрерывного отжита ленты нз молибдена и его сплавов мо- 1)ют быть использована протяжная злектропечь СКБ-5307 [3] . :::,' В [3] было установлено, что необходимая плотность штабиков молибдена при спеканнн в вакууме может быль получена при 1800— 'С. ':; При этом по сравнению с нагревом в водороде в печах контактного ~взгрела повышается выход годного металла на 3 — 4% за счет лнквида: '", отходов, связанных с тем, что прн контактном нагреве концы штаов„соприкасающиеся с холодными токоподводамн, остаются не иными. г"' Исследование совместимости молибдена с графитом позволило реовать последний в качестве конструкционного материала вагх электропечей для спекания молибдена„а во избежание взаиствия молибдена с графитом при непосредственном их контакте покрывать графитовый контейнер молибденовой обмазкой, яшей нз порошка молибдена„смешанного с бакелитовым лаком.
пиная упругость пара углерода над графитом и над карбидом дена, образуюшнмся при взаимодействии графита с обмазкой ибдена (рис. 1.5), можно заметить, что при температурах ниже „упругость пара углерода над карбидом молибдена выше, чем фигом„а при температуре выше О,б5Т„, наоборот, ниже [3]. 191 Рлс. 4.3. Элеааторлал алектропечь СЭВ-3.6/22 ГМЗ: т — крышка; 2 — футероака; Я вЂ” латрелателл; 4 — яагреаательлал какого; 3 — эаслоыка; б — камера охлаждены; 7 — металкам подъема; 8 — стол Это различие при температурах 0„8-0,9Тпл достигает двух порядков.
Благодаря этому имеется воэможность защиты графита от испарения при высоких температурах слоем карбида молибдена. Спекание молибдена может производиться в садочных и методических электрических печах 131, технические характерисппси которьж приведены в табл. 4.14. На рис. 4З показана элеваторная злектропечь СЗВ-З.6~22ГМЗ„В пред. варнтельно покрытый молибденовой обмазкой графитовый контейнеР загружается 150-200 кг молибденовых щтабнков. После спекания э ' ревательной камере 4 контейнер опускается в камеру охлаждеб, которая заполняется аргоном или другим инертным газом для оренного охлахоюния.
: Значительная часть выпускаемого в СССР молибдена спекается в непрерывного действия типов ОКБ-870, СТВ-9.15З/20И! (см. . 4.14). Спекаемые штабнки и изделия располагаются в горизонных контейнерах, после шлюзования они попадают в нагреватель- ' ю камеру печи, в которой одновременно находится восемь контейв. Все контейнеры проталкиваются в печи с помощью толкатель- ' го механизма. Поскольку за нагревательной камерой печи следует мера охлаждения, контейнеры нз печи выдаются остуженными.
Выка контейнеров осуществляется через разгрузочный шлюз. ,':Печь разработана по Побразной схеме, при которой направление жения контейнеров в загрузочной и разгрузочной камерах перпен- ' улярно напршлению движения в нагревательной камере и камере " аждения. ;: Положительный опыт эксплуатации печей ОКБ-870 описан в 1171, 72]. '„::Основные элементы графитовых электропечей были исследованы ' писаны в [3,57,73,137,173-1751, !,'Печи для спекання молибдена имеют остаточную атмосферу (см.
;, . 4.14) с парциальными делениями азота и кислорода, которые етствуют рекомендациям табл. 2.2. Парцнальные давления угле- ';дсодержащих газов в этих печах выше рекомендованных, однако качественных показателях большинства опекаемых изделий зто '; ественно не сказывается. (;Для гомогеннзирующего отжита малолегнрованных сплавов молибмогут быль рекомендованы высокотемпературные сверхвысокоуумные электропечи (см. табл, 4.11), которые полностью удовле- эвряют рекомендациям, приведенным в табл. 2.2. ! 'В среднетемпературных печах с экранной теплоизоляцией (см. ьйп. 3.45) может проводиться отжиг вольфрама для снятия остаточнапряжений, для рекристаллнзации, нагрев под вакуумную проу, для предварительного спекания, а также дпя обезгажиаания. ые давления остаточньгх газов в них, кроме углеродсодержа, удовлетворяют требованиям табл.
2.2. ;:; Для насыщения вольфрама бором могут быть использованы печи 'нагревательными камерами на основе графита (табл. 3 А4) . ':: Высокотемпературные печи с экранной теплоизоляцией (табл. 4.13) ' тут быль использованы для различных видов отжита вольфрама и стнчно для спекания, особенно изделий с активными добавками парцнальным давлениям остаточных газов печи в основном соотствуют рекомендациям табл. 2.2.
':,. Для обработки монокрнсталлов электропечи (см. табл. 4.13) пол- ",'цтью соответствуют рекомендациям табл. 2.2. 193 Однако существующие печи косвенного нагрева не могут обсел чнть требуемую температуру снекания вольфрама 2650 — 3000 в связи с чем в ряде слу вев установки контактного нагрева для спе.