Мармер, Мурованная, Васильев – Электропечи для термовакуумных процессов (1991) (1074336), страница 19
Текст из файла (страница 19)
10з и 8 10з Па, даже после последующего ания в вакууме при 950 С имели на 12 — 15% более высокие потери и на 17% большую козрцитивную силу, чем образцы, ,,11ртанныс только в вакууме. 99 Таблица 3.10. Злектротмюнееаием слойсгаа листа транефорамторной стали толщвюй 0,35 мм, нолуеенного не электростали ~10150 Р15/50 Вылил годной прод Глемп В! Вт1 ВЗЕ,Тл 55 Зээол Э Зло Тлп пе'аг Водороднал 0,5 1,11 1,95 30 70 Пакуумнал 0,48 1,07 1.931 70 30 С этой точки зрения отжиг в вакууме может быль предпочтительнее„ чем в водороде. Прн отжнге в вакууме наблюдается также достаточ. ная ошгородность зерен и происходит их интенсивный рост. Злектротехнические свойства трансформаторного листа показаны в табл.
3.10. При статистическом анализе процессов термической обработки высокое качество трансформаторной стали с магнезиальным покрьпнем после высокотемпературного отжита в высоком'вакууме отмечается в [93]. А. М. Диковский в [94] подчеркивает также, что хотя водород и является хорошей защитной средой для отжига трансформаторной стали и обладает высокой восстановительной способностью, стоимость и расход его велики. Существенным фактором прн эксплуатации является взрывоопасность водорода. Благоприятно может сказываться на свойствах трансформаторной стали промежуточный отжиг в вакууме вли водороде. Оптимальный размер зерен и наилучшие магнитные свойства получались в листе тол. шиной 1 мм после промежуто нюго отжита при 728 'С в водороде илн в вакууме прн давлении 10"1 Па„последующей прокатке до 0,35 мм и отжиге при 0,1 3 Па в те инне 4 ч при 1000 'С [3] .
Изменение содержания углерода и азота (последнее получено в лабораторных условиях) в стали при разных температурах в зависимости от времени выдержки показано на рис. 3.5, 3.6. На рис. 3.7 приведены кривые изменения содержания азота в стали прн нагреве в высоком вакууме при давлении 10"' Па. Скорость обезуглероживанпя и деазотацни зависит от давления остаточных газов в печи. В высоком вакууме удаление углерода и азоте протекает достаточно быстро — эа 15 — 30 мнн. При давлении выше 1 Па наблюдается образование плотных пленок фаллита и диоксида крем. ния, которые блокируют реакционную поверхность металла и заторме.
живают процесс рафинирования. Кроме того, в этом случае наблюдается внутреннее окисление металла и, как следствие, ухудшение электр магнитных свойств стали после отжита. Хорошее качество трансформаторной стали обеспечивает отжиг з цнкличном вакуумно-водородном режиме. В начальный период нагре ва в печи создается вакуум и удаляется влага нз препятствующего сна 100 Ф 2 вьч Ю7 МЮ "р, 3,5. Зависимость содержания (С, %) углерода в металле от времени от:янга Высоком вакууме (МПа) при различных температурах, С: 12 — р(л); 2 — 1000; з — 1200 , 3.6. Зависимость содержания (Х, %) азота в металле от температуры отжита ' различных сред: :)2-в д р Ш г-вакуум(ойп) ию листов покрьпия, при 500 — 600 'С, затем в печь подается во'"чгхзд и осуществляется дальнейший нагрев листов до 1100 'С, выа и охлаждение до 600 'С проходят в атмосфере водорода.
Опьп'" '.отжиги по такому режиму дали выход стали: марки ЭЗЗОА — 4%, — 91%, Э320 — 5% 1941. Возможно также совмещение процессов лероживающего и высокотемпературного отжита в вакууме и роде. ~0(к уже было сказано выше, при вакуумном отжв е с целью предотния сваривания листов на их поверхность наносят слой талька ":;гидрокснда магния. Наиболее низкие активные потери и высокая ая индукции получаются в листе с магнезиальным покрытием. , рытне наносится в виде суспензии из технМ466ки (нгстого гндрокси- З)(агния. ;,:йз табл. ЗЛ 1 показано влияние рода 'рытия и средьг прн отжнге на ~ЙМ стали высших арок.
При С(0% ... рмтии тальком для верхней стро:табпицы брак составлял 2,3%. Х 2 .„,~ ЗЛ. Измаияие содержания азота в о .~(йзале пря отжиге в вакууме (0,1 па) „.„аязпжнх интервалах температур, С: '::!")(-'.— ' 720-900; 2 — 1000-1100; У— 1300 101 7 г о рт, Таблица Х11. Влнлние роне покрмтип а ередм при вмозкотвмиеретурпом отию е пе еортиоеть пнете [95] Вмнод тодиоа продукинв, % ЭЗЗОЛ ЭЗЗО ЭЗЭО ЭЗ!О давление (вреде) 174 425 1В 66.5 11.2 3,5 52,1 34,4 Тальк 10 Пе (воздтн) 10з Пе (95% Хз+ + 5% Нз) Гндрок- 10 Пз (воздУн) вид мзг- 10 Пе (возлУн ) нни 10 Пе (95% Мз+ + 5% Нз) 7,6 В5,9 5,4 1,1 50 50 0,6 62,6 36,4 В,7 173 Пока нет о)шозначных рекомендаций по выбору оптимальной среди для термообработки трансформшорной стали.
Вместе с тем можно считать бесспорным, что отжиг трансформаторной стали в вакууме обеспечивает высокие электротехнические свойства, причем снижение давления при отжнге приводит к более глубокому рафинированию металла и повышеняю его магнитных свойств. 3.2. Спакпние 102 Указанные ранее премм)лцества спекания в вакууме будут рассмотрены применительно к железу и его сплавам, хотя в настояшм время в большинстве случаев лля этого процесса используют эндогазовую и водородную среды. Влияние качества водорода на твой ства стали представлено н табл. 3,1 2.
В брикетах вз стали ПХ18Н9Т наблюдалось окисление при спеканнн в водороде с концентрацией паров воды 0,067 — 0,198 г/мз. Только при осушке водорода до концентрации паров воды 1,5 10"э г(мз (до точки росы — 73 С) удалось получить брикеты без окисления 1961. Как было показано в табл. 1.1, в вакууме достичь требуемого значения точки росы можно в серийно выпускаемых печах. В качестве ллистификагора при спекании сталей и сплавов на основе железа обычно используют стеарат цинка массовым содерлпшием 0,7- 1,2%. В печах с эндогазовой и водородной атмосферами его удаление не встречает особых трудностей, хотя выпадение на более холодных деталях печей твердых остатков требует осгановкя методических печей и проведении, как правило, ручной очиспси.
В садочных печах очистка может производиться после выгрузки садки. Обычно удаление пластифнкатора совмещают с предварительным спеканием при температурах 650 — 850'С. ' . Я~блока 3.12. Свойства образцов стали, скечевимх в техиичеаком водором и водороде„полученном прн днссоциавав свирида ппава Относктеланое удевкенве, % Водород после Техклчесаий Водород после да с социалки водород днссоцвацаи Т х сила водород 7 2В 22,9 15,1 й;: 9 34 20,4 11 "сй;:Удаление стеарата цинка нагревом в вакууме не принесло положи' " ных результатов, поскольку прн нагреве до температуры плавле- (122 С) теплоотдача весьма низка и удлиняет процесс, а при " ее высоких температурах (400 — 500 'С) происходит деструкция ':;:.,выделением ионов цинка, отрицательно влияющих на термопары и ометрические датчики. Фирма Науез (США) рекомешуует выжиг ""' рата проведать в печи, работающей в воздушной среде при темпе- 650 'С, после чего опекаемые изделия без охлаждения переда'" я в вакуумную печь для спекания при температурах 1120-1250 'С.
' 1юлогичный процесс описан в 197], но прн температуре 540 'С и вые в воздушной среде 1 — 2 ч. Хотя прн этом дпали из не!екавеюстали оксиднруются, но при последующем нагреве в вакууме до ратуры спекания 1200 'С они вновь становятся светлыми. ',":,Фирма Оейпзаа (ФРГ) предаожила удалять стеарат цинка в вакуум- печах по следующей схеме: ,';;~йредварительная откачка печи; -::,запуск очищенного от кислорода и паров воды азота до давления ; —:; ~0кПа; ",:":;,:::,~рключенне механического вакууьаюго насоса и соответственно по- азота дпя непрерывного удаления стеарата цинка, пнффундируюв азот; )югрев изделий со скоростью 100 — 125 С/ч до 500 'С; '-",.конденсация паров стеарата цинка в электростатической колонке напряжении 15- 17 кВ на прогреваемых до 140 С стенках; ,;'йбор конденсата в специальный бачок; ':41се трубопроводы и вентили, через которые отсасыаается азот со ' ратом цинка, должны быть нагреты до температуры 140 — 150 'С.
;;, После окончания процесса удаления стеарата цинка печь откачивают 'требуемого давления и проводят спекание иэделий. ~'"а(еречисленные этапы удаления пластификатора в вакуумной печи зывают сравнительную сложность процесса, который должен осуЙъляться в автоматическом режиме. Кроме того, в этом случае ваая электропечь резко снижает свою производительность, по,,;: ' ку 30 — 50% времени нагрева необходимо затратить на низкотемрный процесс удаления пластнфикатора. 2 10З Таблааа З,1Д Свойства образцов нэ композиция "железо-углерод" после спекавиа в различима сведал хк йЪ ЖГр! Содерамнне уг- 0.74 0,79 0.78 0,74 лерода обвис, % Предел дрсчио- 273 258 188 249 сти на разрыв, МПа Твердость НВ, 990 1072 1168 1160 МПа Отиосвтелыюе 2,2 1,2 0,9 1,4 удлинение, % ЖГр1К1 Ссдсржаюмуг- 0,94 1,07 1.11 лерода облив, % Содержание се.
0,35 0,77 0,67 0,79 ры, % Предел проеиоста 205 166 207 177 иа раэрьм, МПа Твердость НВ, 784 839 995 938 МПа Относвтелыюе 3 0,6 0,6 0,7 удлинение,% Примечания: 1. Состав коввертировааного првроююго гата: Нт — 76,4%", СО— 0,8%; Сне-4,4%; Нз-1,2%; Оз-0,2%. 2. Иаюднма железнма поропвк Ьмрки ПЖ1М. 3. В скобках унйМпа копцеитрьцнл паров водм. 0„75 182 1164 1,15 1,28 0,77 216 975 1,8 17%; СОт Поэтому лдя спеканни в вакууме следует разрабапавать технологические процессы, в которых должен быть подобр1щ пластифнкатор, не содержащий ионов металлов (цинка, кальция и др.), и снижена его концентрация в шнхте до минимального значения.
Колслозиции на основе ".железо-углерод". Опубликованные работы показывают преимущества вакуумного спекания 14„98 — 101] . Результаты исследований 1981 образцов из материалов ЖГр1, ЖГр1К1 с порисгостью (20з1)%, спеченных прн температуре 1100 С в течение 2 ч в различных средах, приведены в табл.3.13. Из табл. 3.13 следует, что после спскания в пакуумс относительное удлинение более чем в полтора раза выше, чем после спекання в дру. тих средах при одинаковых значениях прочности и несколько меньшей 104 '-'," рдости (на 10 — 12%). Необходимо обратить внимание па то, что посспекання в вакууме количество серы приблизительно в 2 раза ни, чем после спекания в других средах. ь: Таким образом, в [98] показывается возможность спекания в вае материалов на основе железа с увеличением пластичности обов при сохранении прочностных свойств. а"".'Сравнительные данные по спеканию при температурах 1050, 1100, 150 'С железографита ЖГр2 в вакууме н днссоциированном аммиа'е показывают [99], что усадка этого материала в вакууме при дав- 10 ~ Па значительно вьпле, чем при спекании в диссоцинрованаммиаке.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
