Способ термической обработки крупногабаритных изделий и сварных узлов из сплавов на основе титана
О П И С А Н И Е (633927
ИЗОБРЕТЕН ИЯ
К АВТОРСКОМУ СВИДИТИДЬСТВУ
Союз Соввтсиих
Социал мстииескмх
Расиубинк (6!) Дополнительное к авт. свил-ву (22) Заявлено 27.02.75 (21) 2114727/22-02 с присоединением заявки № (23) Приоритет (43) Опубликовано25.11.78.Бюллетень № 43 (45) Дата опубликования описания 27.11,78
Я (51) М. Кл
С 22 V 1/02/(С 22 Р 1/18
Гееудерственнмй неметет
Совета Мнннетрев СССР ее делам нзееретеннй н етнрмтнй (53) УДК 621. 78. . 06-982:
:621.785 (088.8) Я, И. Спектор, С. И. Храмов, И. Г. Авербух, А. С. Сысцов, Н. H. Черкасов и Г. М. Динабурский (72} Авторы изобретения (71) Заявитель (54) СПОСОБ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ
КРУПНОГАБАРИТНЫХ ИЗДЕЛИЙ И СВАРНЫХ УЗЛОВ
ИЗ СПЛАВОВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА
Изобретение относится к машиностроению преимущественно авиационному, и может быть использовано при термической обработке крупногабаритных деталей и сварных узлов из сплавов на основе титана в атмосфере инертных газов, е
В современном авиационном машиностроении тербообработка ответственных деталей и сварных узлов из титановых сплавов осуществляется в вакууме или аргоне после проведения окончательной механообработки. Применение вакуума и инертных газов типа аргона обусловлено высокой склонностью титановых сплавов к гаэонасыщению и взаимодействию почти со всеми газообразными компонентами воздушной и контролируемой сред.
Известны способы отжига в среде аргона, при которых контейнер с деталью заполняется аргоном путем интенсивной продувки, а последующая термообработка
20 осуществляется с непрерывным расходом аргона, подаваемого внутрь контейнера.
Неполное удаление воздухе, постоянный контакт разогретой поверхности изделия со свежими порциями аргона приводят к появлению на поверхности газонасышенного слоя и цветов побежалости. Это недопустимо при термообработке деталей и узлов, прошедших окончательную механообработку, из-за снижения малоцикловой и усталостной прочности. Кроме того, термообработка крупногабаритных деталей связана с большим расхо.дом аргона на продувку контейнера, требующую, как правило, десятикратную смену газа- в объеме контейнера (1).
Известен также способ отжнга, при котором герметизированный контейнер с деталью заполняется аргоном после предварительного вакуумирования, а в процессе нагрева, выдержки и охлаждения в контейнере поддерживается постоянное давление аргона, близкое к атмосферному, путем стравливания или подачи аргона (21.
Такой способ обеспечивает более вы сокое качество поверхности. Однако при
633927.(ермообработке крупногабаритных деталей большой Объем контейнера приводит к тому, что абсолютное количество вредных примесей в аргоне повышенной чистоты, несмотря на низкое процентное со- Ф держание, оказывается достаточным для появления цветов побежалости или гааонасышенного слоя, Кроме того, на поверхности самого контейнера и в газовакуумной системе Щ присутствует влага и другие загрязнения, не удаляемые при вакуумировании, что отрицательно влияет на качество поверхности.
Пель изобретения — обеспечение вы- И сокого качества поверхности при термообработке крупногабаритных титановых деталей и узлов в среде инертных гааов, Это достигаетсл тем, что при термоОбработке В Q 1 м сфере ипеp I H О!"о IQOQ, включающей нагрев, Выдержку и Охлаждение изделия В герметиаированной камере, GQIIОННенНОЙ после BQK)уМИрОВания
j I o II м е и е и и е д О1.! О -! И11 тель !! Ого акр а и и
PyIoIIIQI o ко!кука Обе н(=1ивае! KOHTQKT 4 о р м у л а и a o б р e T e н и раз огре TQA паве pxnooти изделия 11pQETIIчески только с аргоном, находящимся B зазор(» между кожухом и изделием и, таким Образом, уменьшает абсолютное количество Вредных примесей„приходящихся на еди(нину поверхности изделия.
Кроме того., дополнительный кожух исклю 1Q(»ò конт(1кт с примесями попадающими в аргон со стенок к >I TOEIHopQ и по газоВакуумной сиса м(., я зъо ::1ный! кожух В отличие от кон!е!!нера HJIH камеры может быть легко очищен От загрязнений и
Способ термической обработки крупногабаритных изделий и сварных узлов из сплавов на основе титана, включаю33 ший нагрев, выдержку и охлаждение изделил в герметизированной камере, заполненной после вакуумирования инертным газом, о т л и ч а ю ш и и ся тем, что, с целью повышения качества по4д верхности, обрабатываемое изделие дополнительно помещают в кожух, выполненный из титанового сплава или нержавеющей стали по форме изделия с зазором, не превышающим 20-100 мм.
Источники информации, принятые во внимание при экспертизе:
1. Jou vna R "3 ndustvicK Ргосеьь Неа6 пД ", Ч- 1 О, No. 3, 1 9 70, р 1 2-1 6.
2. Journal? "Metal РгоДгees ",v.91.
М 6, 1967, р. 70-75, ель Л Голубева
1. Андрейчук Корректор С. Гарасиняк
Заказ 67 16/28 Тираж 730 Подписное
Ш-1ИИ1ПИ Государственного комйтета Совета Министров СССР по делам изобретений и открытий
113035, Москва, Л(-35, Раушская наб., д. 4/5
Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4 влаги.
Пример . Отжиг сварных узлов шасси иа титанового сплава ВТ-22 про 45 о водится при температуре 750 С в кона тойнере Объемом 2 м
Узел перед установкой в контейнере аакры Вае тс, разъе м ны м кожухом, с остоящим из двух половин и выполненным
Составит
Редактор Н, Разумова Техред !иа титанового листа по форме сварного узла с зазором 20-100 мм, После вакуумирования контейнер заполняется аргоном повышенной частоты марки "А" до давления 1,1-1,2 атм, которое поддерживается в процессе всего цикла отжига.
Для получения сравнительных данных параллельно проводится отжиг узла шасси без экранируюшего кожуха.
Уалы, обработанные по предлагаемому способу, имеют светлую блестящую неокисленную поверхность. Измерение микротвердости и результаты газового анализа подтверждают отсутствие измененного газонасыщенного слоя на поверхности узлов.
Применение предлагаемого способа термической обработки в атмосфере инертных газов позволяет обеспечить высокое качество пове рхности кру пиога бар и тных деталей и уалов из сплавов на основе титана, предотвратить газонасьнцение материала детали, сократить расход аргона. Отсутствие газонасыщенного поверх!!Остного слоя обеспечивает значительное повышение надежности и ресурса работы изделия.
