Способ изготовления тонкостенных изделий

Авторы патента:

C23C8 - Диффузия в твердом состоянии только неметаллических элементов в металлическую поверхность (диффузия кремния C23C 10/00); химическая обработка поверхности металлического материала путем взаимодействия поверхности с реакционным газом, причем продукты реакции поверхностного материала остаются в покрытии, например конверсионные покрытия, пассивирование металлов (C23C 14/00 имеет преимущество)

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для создания новых высокоэффективных технологий обработки материалов. Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа за счет труднодеформируемых сплавов. Для достижения поставленной цели в известном способе, заключающемся в том, что берут заготовку с готовым наружным профилем будущего изделия, насыщают поверхность заготовки химическими элементами, повышающими температуру плавления материала заготовки не менее, чем на 100°С, на глубину, равную толщине стенки изготовляемого изделия, нагревают заготовку до температуры плавления исходного материала.

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК (505 С 23 С 8/00

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ .

ПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМ

ПРИ ГКНТ СССР

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ (21) 4480395/02 (22) 31.05.88 (46) 30,07.91. Бюл. М 28 (71) Уфимский авиационный институт им.

Серго Орджоникидзе (72) М.Г.Зелин и P.È.Þñóïoâ (53) 621.785.539(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

М 53298, кл. В 22 D 15/00, 1937. (54) СПОСОБ ИЗГОТОВЛЕНИЯ ТОНКОСТЕННЫХ ИЗДЕЛИЙ (57) Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для создания новых высокоэффективных технологий обра. Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для создания новых высокоэффективных технологий обработки материалов, в частности при получении тонкостенных изделий.

Целью изобретения является расширеwe технологических возможностей способа за счет обеспечения воэможности получения изделий из труднодеформируемых сплавов.

Способ заключается в том, что берут заготовку с готовым наружным профилем будущего изделия из легкоплавкого материала и насыщают поверхность заготовки химическими элементами, повышающими температуру плавления материала заготовки не менее чем на 100 С, на глубину, равную толщине стенки изготовляемого иэделия, например, проводят титанирова,, Я2„„1666572 А1 ботки материалов. Целью изобретения является расширение технологических возможностей способа за счет труднодеформируемых сплавов. Для достижения поставленной цели в известном способе, заключающемся в том, что берут заготовку с готовым наружным профилем будущего изделия, насыщают поверхность заготовки химическими элементами, повышающими температуру плавления материала заготовки не менее, чем на 100 С, на глубину, равную толщине стенки изготовляемого изделия, нагревают заготовку до температуры плавления исходного материала. ние, нагревают заготовку до температуры плавления исходного материала, удаляют расплавленный материал из полученного О изделия. ©ь

Способ позволяет обеспечить эконо- О, мию материала, так как в процессе обработ- . (Л ки получается расплавленный материал, готовый к дальнейшему употреблению, а не стружка или подобные ей отходы. нуждающиеся в специальной переработке.

Пример.1. В соответствии с заявляемым способом боковую поверхность алю- а миниевой заготовки, представляющей собой цилиндр длиной 100 мм, диаметром

10 мм, насыщали Tl с помощью установки

"Булат". Заготовку помещали в камеру и в вакууме 10 мм рт.ст. при 450 С насыщали

Ti в течение 4 ч поверхность при токе 70 А, напряжении 150 В, при токе фокусирующей

1666572 катушки 0,2 А, с последующим 12-часовым, отжигом при 550 С, В результате такой обработки получен приповерхностный слой из TlzAI, имеющий структуру интерметаллида толщиной 0,5 5 мм, Затем заготовку помещали в опоку, располагая заготовку вертикально над каналом в формовочной смеси диаметром 8 мм, Опоку вместе с заготовкой нагревали в печи

КС-600 до температуры плавления Al-мате- 10 риала сердцевины 650 С, Расплавленный Al . вытекал по каналу и собирался в отстойнике. Так как температура плавления поверхностного слоя вЂ” 1700 С, удаление сердцевины при сохранении внешнего слоя 15 позволило получить изделие типа трубки иэ труднодеформируемого материала TigAI c наружным диаметром 10 мм и внутренним диаметром 9 мм, Металл, удаленный из сердцевины, в 20 дальнейшем переплавляется и вновь используется для получения новых изделий.

2. В соответствии с заявленным способом боковую поверхность и поверхность одного из основании алюминиевой заготовки, 25 представляющей собой пластину в форме параллелепипеда размером 10 30 5 мм насыщали Ti диффузионным методом. Для этого заготовку помещали в контейнер, заполненный титановым порошком. Пластину 30 эапрессовывали таким образом,, чтобы был обеспечен тесный контакт Т! и Ai па всей поверхности. Контейнер помещали в печь при 550 С, давали выдер>кку в течение 16 ч.

Такая обработка позволяла получить струк- 35 туру интерметаллида TiaAI на глубине 0,6 мм от поверхности, Затем заготовку помещали в опоку, располагая ее вертикально так, чтобы ненасыщенное Ti основание была бы внизу и нагревали до 650" С. 40

Расплавленный Al-материал сердцевины собирался в отстойнике через канал диаметром 20 мм, затем переплавлялся и использовался вновь.

Поскольку приповерхностный обага- 45 щенный Ti слой имеет температуру плавления 1700 С, удаление расплавленной сердцевины из заготовки позволило получить изделие типа пустотелой лопатки, 3. В соответствии с заявляемым способом цилиндрическую поверхность Г-образной алюминиевой заготовки диаметром 10 мм, с длиной колен 50 мм насыщали Т1 методом ионной имплантации на установке

И.ПУ-4 при плотности ионного тока 10-20 мкА/см энергии токов 40 КЭВ дозе облучения 5 10 6.„10 ион/см, Затем давали от16 жиг при 550 С в течение 14 ч, после чего слой, насыщенный Ti, составил 0,5 мм. Заготовку помещали в опоку, располагая ее углом вверх. При нагревании до 650 С расплавленная алюминиевая сердцевина вытекает в отстойник через каналы в формовочной смеси. Затем этот металл переплавлялся и использовался вновь. Так как приповерхностный слой имел структуру интерметаллида TIKI, для которого температура плавления составляет 1700 С в результате получали изделия типа пустотелой Г-образной трубки, Необходимо подчеркнуть универсальность заявляемого способа получения тонкостенных иэделий вЂ” он может быть осуществлен на широком круге труднодеформируемых сплавов, путем повышения химическим легированием поверхностных слоев их температуры плавления. Комбинация сочетания элементов, образующих тугоплавкие соединения, Формула изобретения

Способ изготовления тонкостенных изделий, включающий изготовление основы заданного профиля из легкоплавкого материала, последующее формирование изделия и удаление основы путем нагрева до температуры плавления, о т л и ч а ю щ и йс я тем, что, с целью расширения технологических возможностей способа за счет обеспечения возмо>кности получения изделий из труднодеформируемых сплавов, формирование изделия осуществляют путем химико-термической обработки элементами повышающими температуру плавления основы не менее чем на 100 С в течение времени необходимого для формирования заданной толщины изделия,

Изобретение относится к химико-термической обработке металлов и сплавов, к нитрооксидированию твердых сплавов в инструментальных сталей, к оксидированию (альфированию) титановых сплавов

Способ получения покрытия из нитрида меди на медных оптических элементах // 1664871

Изобретение относится к металлургии, к химико-термической обработке деталей в газовом разряде, в частности к способам получения защитных покрытий элементов технологических лазеров

Состав для защиты от окисления и науглероживания сталей // 1664870

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к составам для поверхности стальных изделий от окисления и науглероживания, и может быть использовано в машиностроении и других отраслях промышленности

Способ химико-термической обработки режущего инструмента // 1663045

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке режущего инструмента - мелкоразмерных сверл диаметром не более 0,6 мм

Способ борирования ферромагнитных деталей // 1663044

Изобретение относится к химико-термической обработке, а именно к диффузионному борированию

Способ термоциклической цементации стальных изделий // 1663043

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в машиностроении при упрочняющей поверхностной обработке стальных изделий

Способ электролизного борирования стальных изделий // 1661245

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке стальных изделий, а именно к процессам электролизного борирования, и может быть использовано в машиностроении, ремонтных службах и инструментальном производстве предприятий других отраслей для повышения износостойкости стальных изделий

Способ цементации стальных деталей // 1661244

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке, и может быть использовано в различных областях машиностроения

Способ цементации стальных деталей // 1661243

Изобретение относится к металлургии, в частности к химико-термической обработке режущего инструмента, и может быть использовано в инструментальной и деревообрабатывающей промышленности

Состав для вакуумного сульфонитрооксидирования инструментальных сталей // 1659525

Изобретение относится к химико-термической обработке, в частности к среднетемпературному сульфонитрооксидированию, и может быть использовано в инструментальной промышленности, радиоэлектронике , приборостроении

Способ упрочнения металлорежущего инструмента // 2101382

Изобретение относится к металлургии, в частности к способу поверхностного упрочнения металлообрабатывающего инструмента

Способ катодного распыления // 2101383

Изобретение относится к машиностроению

Устройство для обработки внутренней поверхности трубы // 2102524

Изобретение относится к области металлургии, в частности к химико-термической обработке в тлеющем разряде, и может быть использовано в машиностроении

Способ федорова л.е. защиты металлов от окисления // 2105084

Способ химико-термической обработки металлов // 2107111

Изобретение относится к области химико-термической обработки металлов путем электронагрева их в твердой порошкообразной среде и может быть использовано для повышения эксплуатационной стойкости металлов в различных областях промышленности

Способ цианирования изделий // 2107745

Изобретение относится к химико-термической обработке стали и может быть использовано при цианировании поверхности металлоизделий, в частности стальных труб

Способ упрочнения поверхностей стальных изделий // 2109075

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано для упрочнения поверхностей деталей машин, режущего и штамповочного инструмента

Установка для газовой низкотемпературной химико-термической обработки стали и сплавов // 2109080

Изобретение относится к устройствам для газовой низкотемпературной химико-термической обработки сталей и сплавов, в частности к устройствам для газового азотирования и газовой нитроцементации металлических изделий

Способ изготовления стальной детали // 2109081

Изобретение относится к области металлургии и может быть использовано в машиностроении, в частности при изготовлении клапанов для двигателей, инструмента для волочения, пуансонов, рабочих элементов машинных и механических ключей

Способ оксидирования железоуглеродистых сплавов // 2110603

Изобретение относится к области химико-термической обработки железоуглеродистых сплавов и направлено на решение задачи повышения коррозионной стойкости оксидного покрытия железоуглеродистых сплавов без усложнения технологии