RU2292532C1 - Method of production of membranes for elastic-sensitive elements (versions) - Google Patents
Method of production of membranes for elastic-sensitive elements (versions) Download PDFInfo
- Publication number
- RU2292532C1 RU2292532C1 RU2005135703/28A RU2005135703A RU2292532C1 RU 2292532 C1 RU2292532 C1 RU 2292532C1 RU 2005135703/28 A RU2005135703/28 A RU 2005135703/28A RU 2005135703 A RU2005135703 A RU 2005135703A RU 2292532 C1 RU2292532 C1 RU 2292532C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- membranes
- temperature
- room temperature
- load
- till
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Shaping Metal By Deep-Drawing, Or The Like (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к изготовлению мембран для упругочувствительных элементов, и может найти применение в области неразрушающего контроля в энергетике, химической промышленности и других отраслях.The invention relates to the manufacture of membranes for resiliently sensitive elements, and can find application in the field of non-destructive testing in the energy sector, chemical industry and other industries.
Известен способ изготовления упругочувствительного элемента (патент РФ, №2085055, кл. Н 04 R 31/00, опубл. 1997 г.), включающий механическую деформацию и термическую обработку при температуре 500-800°С.A known method of manufacturing an elastic element (patent of the Russian Federation, No. 2085055, class N 04 R 31/00, publ. 1997), including mechanical deformation and heat treatment at a temperature of 500-800 ° C.
Известный способ не позволяет формировать гофрированные мембраны.The known method does not allow the formation of corrugated membranes.
Известен способ изготовления мембран для упругочувствительного элемента (патент РФ, №1045022, кл. G 01 L 7/08, опубл. 1983 г.), включающий формовку мембран и их термическую обработку при температурах 440-460°С.A known method of manufacturing membranes for an elastic element (RF patent, No. 1045022, class G 01 L 7/08, publ. 1983), comprising forming the membranes and their heat treatment at temperatures of 440-460 ° C.
Известный способ наиболее близок к предполагаемому изобретению.The known method is closest to the alleged invention.
Известный способ не позволяет получать мембраны, стойкие к воздействию агрессивной среды, например морской, в течение длительного периода времени.The known method does not allow to obtain membranes that are resistant to aggressive environments, such as marine, for a long period of time.
Известно [1, 2], что только титан и его сплавы обладают уникальной коррозионной стойкостью в морской воде, в парах морской воды и в парах соляного тумана.It is known [1, 2] that only titanium and its alloys have unique corrosion resistance in sea water, in sea water vapor and in salt fog vapor.
Аналогичной коррозионной стойкостью обладают только золото и платина, однако эти металлы пластичны и не могут быть использованы для изготовления упругочувствительных элементов, кроме того, изготовление мембран из этих материалов экономически не выгодно. Известно и возможно изготовление мембран с заданной высотой гофра из чистого титана марки ВТ1-0, однако, механические и упругие характеристики мембран, изготовленных из чистого титана, недостаточны для использования их в новейших типах приборов, применяемых в судостроении и атомной энергетике. Существуют мембраны с высокими упругопрочностными характеристиками, такими как у применяемых в настоящее время мембранах из сталей типа 36НХТЮ или 46ХНМ, однако, эти марки стали не обладают необходимой коррозионной стойкостью. В связи с вышеизложенным возникла необходимость изготовления мембран с высокими упругими свойствами, которым могут соответствовать мембраны только из высоколегированных титановых сплавов.Only gold and platinum possess similar corrosion resistance, however, these metals are ductile and cannot be used for the manufacture of elastic-sensitive elements; in addition, the manufacture of membranes from these materials is not economically viable. It is known and possible to manufacture membranes with a given corrugation height from pure titanium of the VT1-0 grade, however, the mechanical and elastic characteristics of membranes made of pure titanium are insufficient for their use in the latest types of devices used in shipbuilding and nuclear energy. There are membranes with high elastic strength characteristics, such as those currently used in membranes made of 36HXTY or 46XHM steels, however, these grades of steel do not possess the necessary corrosion resistance. In connection with the foregoing, a need arose for the manufacture of membranes with high elastic properties, which can only correspond to membranes from high-alloyed titanium alloys.
Всем этим характеристикам, т.е. высокой коррозионной стойкостью и необходимыми упругопрочностными характеристиками могут соответствовать мембраны из высоколегированных титановых сплавов ВТ16 и ВТ35. Однако в исходном состоянии они не обладают достаточной пластичностью, чтобы можно было получать заданную высоту гофра элементарной холодной штамповкой, как это делается при получении мембран из сплавов ВТ1-0 или 36НХТЮ.All these characteristics, i.e. high corrosion resistance and the necessary elastomeric characteristics can correspond to membranes made of high-alloyed titanium alloys VT16 and VT35. However, in the initial state, they do not have sufficient ductility so that a given corrugation height can be obtained by elementary cold stamping, as is done when membranes are made from VT1-0 or 36НХТЮ alloys.
Задачей настоящего изобретения является разработка способа изготовления гофрированных мембран для упругочувствительных элементов, работающих в условиях морской среды более 100000 часов.The present invention is to develop a method for the manufacture of corrugated membranes for elastic elements operating in a marine environment for more than 100,000 hours.
Технический результат состоит в получении мембран с высокими упругими свойствами и заданной продолжительностью работы.The technical result consists in obtaining membranes with high elastic properties and a given duration of work.
Этот результат достигается тем, что в способе изготовления мембран для упругочувствительных элементов, включающем термическую обработку и механическую деформацию мембран, мембраны выполнены из титанового сплава ВТ16 или ВТ35 толщиной 0,1-0,15 мм, а термическую обработку и механическую деформацию осуществляют в два этапа, причем на первом этапе при термической обработке мембрану нагревают в вакууме (5×10-5 мм рт.ст.) до температуры 700-800°С, выдерживают в этих условиях в течение 20-30 мин, охлаждают до температуры 530-580°С, с последующим охлаждением на воздухе до комнатной температуры, и механическую деформацию осуществляют путем холодной штамповки мембран в штампе с нагрузкой 50-70 кг/мм2, на втором этапе - фиксируют мембраны в штампе с нагрузкой 50-70 кг/мм2, нагревают в вакууме (5×10-5 мм рт.ст.) до температуры 400-600°С, выдерживают в таких условиях в течение 1-4 часов и охлаждают до комнатной температуры; получают готовые мембраны с глубиной гофр до 1,5 мм, и тем, что первый этап повторяют не менее одного раза до получения гофр глубины 0,6-0,7 мм или 1,1-1,2 мм, и тем, что мембраны выполнены из легированных титановых сплавов ВТ16 или ВТ35 толщиной 0,1-0,15 мм, а термическую обработку выполняют как разупрочняющий отжиг мембран в среде аргона при температуре Т=700-800°С в течение 6-30 минут, охлаждают изделия в среде аргона до комнатной температуры, выполняют механическую деформацию как холодную штамповку в штампе с нагрузкой 50-70 кг/мм2, нагревают мембраны в среде аргона до температуры Т=700-800°С, выдерживают в этих условиях в течение 6-10 мин, охлаждают изделия в среде аргона до комнатной температуры, фиксируют мембраны в штампе с нагрузкой 50-70 кг/мм2 и нагревают в вакууме (5×10-5 мм рт.ст.) до температуры 400-600°С, выдерживают в этих условиях в течение 1-4 часов, охлаждают до комнатной температуры, получают мембраны с глубиной гофра до 1,5 мм.This result is achieved by the fact that in the method of manufacturing membranes for elastic elements, including heat treatment and mechanical deformation of the membranes, the membranes are made of titanium alloy VT16 or VT35 with a thickness of 0.1-0.15 mm, and the heat treatment and mechanical deformation are carried out in two stages and at the first stage during heat treatment, the membrane is heated in vacuum (5 × 10 -5 mm Hg) to a temperature of 700-800 ° C, maintained under these conditions for 20-30 minutes, cooled to a temperature of 530-580 ° C, followed by cooling to air to room temperature, and mechanical deformation is carried out by cold stamping of membranes in a stamp with a load of 50-70 kg / mm 2 , at the second stage, membranes are fixed in a stamp with a load of 50-70 kg / mm 2 , heated in vacuum (5 × 10 -5 mm Hg) to a temperature of 400-600 ° C, incubated under such conditions for 1-4 hours and cooled to room temperature; get ready-made membranes with a depth of corrugations up to 1.5 mm, and the fact that the first step is repeated at least once until the corrugations are 0.6-0.7 mm deep or 1.1-1.2 mm, and the membranes made of VT16 or VT35 alloyed titanium alloys with a thickness of 0.1-0.15 mm, and heat treatment is performed as softening annealing of membranes in argon at a temperature of T = 700-800 ° C for 6-30 minutes, cool the products in argon to room temperature, they perform mechanical deformation as cold stamping in a stamp with a load of 50-70 kg / mm 2 , the membranes are heated in a medium argon to a temperature of T = 700-800 ° C, kept under these conditions for 6-10 minutes, cool the products in argon to room temperature, fix the membrane in a stamp with a load of 50-70 kg / mm 2 and heat in vacuum (5 × 10 -5 mm Hg) to a temperature of 400-600 ° C, kept under these conditions for 1-4 hours, cooled to room temperature, get membranes with a depth of corrugation up to 1.5 mm.
Механическую деформацию выполняют как формирование профиля мембраны с заданной высотой гофров, которое осуществляют под действием заданной постоянной нагрузки в штампе с использованием ползучести металла под нагрузкой при комнатной температуре или при нагреве [3, 4] выполняют разупрочняющий отжиг мембран в вакууме (5×10-5 мм рт.ст.) при температуре Т=700-800°С в течение 20 минут, охлаждают мембраны в вакууме с печью до 530-580°С, с последующим охлаждением на воздухе до комнатной температуры, выполняют повторную механическую деформацию путем холодной штамповки, получают высоту рабочего гофра 0,8-1,0 мм, выполняют дополнительный разупрочняющий отжиг мембран без нагрузки в вакууме (5×10-5 мм рт.ст.) при Т=700-800°С в течение 20 минут, с последующим охлаждением с печью до 530-580°С, и дальнейшим охлаждением на воздухе до комнатной температуры, нагружают мембраны в штампе с заданными нагрузками и нагревают в вакууме (5×10-5 мм рт.ст.) до температуры 400-600°С в течение 1-4 часов и охлаждают до комнатной температуры получают заданную глубину гофр до 1,5 мм. В способе изготовления мембран для упругочувствительных элементов, включающем термическую обработку и механическую деформацию мембран, мембраны выполнены из легированных титановых сплавов ВТ16 или ВТ35 толщиной 0,1-0,15 мм, выполняют разупрочняющий отжиг мембран в среде аргона при температуре Т=700-800°С в течение 20 минут, охлаждают мембраны в среде аргона до комнатной температуры, выполняют механическую деформацию как холодную штамповку, получают высоту рабочего гофра 0,8-1,0 мм, выполняют нагрев мембран в среде аргона до температуры Т=700-800°С с выдержкой 6-10 мин, охлаждают изделия в среде аргона до комнатной температуры, нагружают мембраны в штампе с нагрузками 50-70 кг/мм2 и нагревают в вакууме (5×10-5 мм рт.ст.) до температуры 400-600°С в течение 1-4 часов и охлаждают до комнатной температуры, получают глубину гофр до 1,5 мм.Mechanical deformation is performed as the formation of a membrane profile with a given height of the corrugations, which is carried out under the action of a given constant load in the stamp using creep of the metal under load at room temperature or when heated [3, 4], softening annealing of the membranes in vacuum is performed (5 × 10 -5 mm Hg) at a temperature of T = 700-800 ° C for 20 minutes, the membranes are cooled in a vacuum with an oven to 530-580 ° C, followed by cooling in air to room temperature, repeated mechanical deformation is performed by cold oh stamping prepared working corrugation height of 0.8-1.0 mm, operate additional softening annealing membranes without load under vacuum (5 × 10 -5 mm Hg) at T = 700-800 ° C for 20 minutes, followed by cooling with an oven to 530-580 ° C, and further cooling in air to room temperature, the membranes are loaded in a stamp with specified loads and heated in vacuum (5 × 10 -5 mm Hg) to a temperature of 400-600 ° C for 1-4 hours and cooled to room temperature, the desired corrugation depth is obtained up to 1.5 mm. In the method of manufacturing membranes for elastic elements, including heat treatment and mechanical deformation of the membranes, the membranes are made of alloyed titanium alloys VT16 or VT35 with a thickness of 0.1-0.15 mm, softening annealing of the membranes in argon at a temperature of T = 700-800 ° C for 20 minutes, cool the membranes in argon medium to room temperature, perform mechanical deformation as cold stamping, obtain a working corrugation height of 0.8-1.0 mm, perform membranes heating in argon medium to a temperature of T = 700-800 ° C from to With a delay of 6-10 min, cool the products in argon medium to room temperature, load the membranes in a stamp with loads of 50-70 kg / mm 2 and heat in vacuum (5 × 10 -5 mm Hg) to a temperature of 400-600 ° C for 1-4 hours and cooled to room temperature, get the depth of the corrugations to 1.5 mm
Типы упругочувствительных элементов приведены на фиг.1, где а) винтовая пружина, б) кривая плоская пружина, в) прямая плоская пружина, г) мембрана, д) сильфон, е) манометрическая трубчатая пружина.The types of elastic elements are shown in FIG. 1, where a) a coil spring, b) a curved flat spring, c) a straight flat spring, d) a membrane, e) a bellows, e) a gauge tubular spring.
Важнейшими компонентами измерительных приборов (манометры, датчики давления и т.д.). являются упругие элементы - пружины рессоры, мембраны, сильфоны и т.п., параметры которых определяются свойствами соответствующих пружинных сплавов. Пружинные (и мембранные) сплавы - один из важнейших классов конструкционных металлических материалов, которые в зависимости от назначения и условий службы упругих элементов должны обладать весьма разнообразными свойствами. Прежде всего они должны иметь определенные стандартные для всех конструкционных сплавов механические свойства, т.е. прочность в условиях статического, циклического или динамического нагружения, пластичность и вязкость, а также специальные механические свойства и в первую очередь высокое сопротивление малым пластическим деформациям, высоким пределом упругости в условиях статического (кратковременного или длительного) или циклического нагружения при различных температурах. Кроме того, во многих случаях пружинные сплавы в отличие от обычных конструкционных материалов должны быть сплавами с особыми физико-химическими свойствами - коррозионностойкими, немагнитными или ферромагнитными, с низкой или высокой электропроводностью, с заданным коэффициентом теплового расширения, с низким температурным коэффициентом модуля упругости, малой т.э.д.с. в паре с медью, с большой или малой демпфирующей способностью, с низким контактным сопротивлением и т.д.The most important components of measuring instruments (pressure gauges, pressure sensors, etc.). are elastic elements - spring springs, membranes, bellows, etc., the parameters of which are determined by the properties of the corresponding spring alloys. Spring (and membrane) alloys are one of the most important classes of structural metallic materials, which, depending on the purpose and service conditions of the elastic elements, must have very diverse properties. First of all, they must have certain mechanical properties that are standard for all structural alloys, i.e. strength under static, cyclic or dynamic loading, ductility and viscosity, as well as special mechanical properties and, first of all, high resistance to small plastic deformations, high elastic limit under static (short or long) or cyclic loading at different temperatures. In addition, in many cases, spring alloys, unlike conventional structural materials, must be alloys with special physicochemical properties - corrosion-resistant, non-magnetic or ferromagnetic, with low or high electrical conductivity, with a given coefficient of thermal expansion, with a low temperature coefficient of elastic modulus, low i.e. paired with copper, with high or low damping ability, with low contact resistance, etc.
Мембранные сплавы должны удовлетворять определенным требованиям по технологическим свойствам - без этого нельзя изготовить упругие элементы заданной конфигурации и получить комплекс высоких физико-механических свойств. Поэтому сплавы должны обладать хорошей пластичностью, глубокой прокаливаемостью, малой склонностью к росту зерна и окислению в процессе термической обработки, а в некоторых случаях также хорошей свариваемостью, обрабатываемостью резаньем и т.д.Membrane alloys must satisfy certain requirements for technological properties - without this, elastic elements of a given configuration cannot be manufactured and a complex of high physical and mechanical properties can be obtained. Therefore, the alloys should have good ductility, deep hardenability, a low tendency to grain growth and oxidation during heat treatment, and in some cases also good weldability, machinability, etc.
Профиль мембраны показан на фиг.2.The membrane profile is shown in figure 2.
Для реализации способа используют различное оборудование, в котором одним из основных является штамп, схематически показанный на фиг.3, где а) рифление мембраны гидравлическим способом, б) рифление мембраны механическим способом и в) прокладка для термообработки мембран.To implement the method, various equipment is used, in which one of the main ones is the stamp schematically shown in Fig. 3, where a) the membrane is corrugated hydraulically, b) the membrane is corrugated mechanically and c) the gasket is used for heat treatment of the membranes.
Штамповка может быть холодной и горячей. Горячая штамповка осуществляется при повышенной температуре, например 400-600°С. Холодная штамповка осуществляется при комнатной температуре. Штамповка осуществляется путем зажима мембран в штампе между матрицей и пуансоном с определенной статической нагрузкой, которая должна быть выше предела упругости сплава и ниже предела текучести сплава и составляет для выбранных сплавов 50-70 кг/мм2. В результате пластической деформации материала за счет использования эффекта ползучести материала при старении, получаются гофры. Холодная штамповка возможна только с предварительной термической обработкой сплава.Stamping can be cold and hot. Hot stamping is carried out at elevated temperatures, for example 400-600 ° C. Cold stamping is carried out at room temperature. Stamping is carried out by clamping the membranes in the stamp between the die and the punch with a certain static load, which should be higher than the elastic limit of the alloy and below the yield strength of the alloy and for selected alloys is 50-70 kg / mm 2 . As a result of plastic deformation of the material due to the use of the creep effect of the material during aging, corrugations are obtained. Cold stamping is possible only with preliminary heat treatment of the alloy.
Следует отметить, во-первых, низкие скорости охлаждения повышают микротвердость сплавов, и, во-вторых, в процессе проведения штамповки заготовка разрушается, что, по всей видимости, связано с низкой пластичностью сплава. При термической обработке в процессе медленного охлаждения с печью проходит распад метастабильных фаз, что может приводить к повышению прочности и снижению пластичности. Повышение скорости охлаждения заметно снижает микротвердость мембранных заготовок сплава и обеспечивает получение мембраны полного профиля без образования трещин.It should be noted, firstly, low cooling rates increase the microhardness of the alloys, and, secondly, during the stamping process, the workpiece is destroyed, which is most likely due to the low ductility of the alloy. During heat treatment during slow cooling with a furnace, metastable phases decay, which can lead to increased strength and reduced ductility. An increase in the cooling rate noticeably reduces the microhardness of the membrane blanks of the alloy and provides a full profile membrane without cracking.
На механические свойства и технологичность при штамповке мембран оказывает влияние предварительная обработка на стадиях получения листа. Заготовки, полученные из листов, сформированных по технологии: (литье - горячая ковка - горячая прокатка - холодная прокатка) обеспечивают более высокую технологичность, чем из листов, сформированных по технологии: (литье - горячая прокатка - холодная прокатка до толщины листа).The mechanical properties and manufacturability during stamping of membranes are affected by pre-processing at the stages of sheet production. Billets obtained from sheets formed by technology: (casting - hot forging - hot rolling - cold rolling) provide higher adaptability than from sheets formed by technology: (casting - hot rolling - cold rolling to sheet thickness).
Таким образом, полученные результаты свидетельствуют о возможности получения мембран различных типов из сплавов ВТ-16, ВТ-35. Кроме того, были получены положительные результаты при штамповке мембран третьего типа. Разница в трех типах мембран заключается в разных геометрических размерах высот гофров.Thus, the results obtained indicate the possibility of obtaining membranes of various types from alloys VT-16, VT-35. In addition, positive results were obtained when stamping membranes of the third type. The difference in the three types of membranes is in the different geometric dimensions of the corrugation heights.
Наиболее перспективным режимом термообработки при получении мембран является предварительная закалка в среде аргона при температурах 700-800°С и выдержке от 6 до 30 минут с охлаждением контейнера с мембранами в среде аргона до комнатной температуры на воздухе или в воде.The most promising heat treatment mode for producing membranes is preliminary quenching in argon at temperatures of 700-800 ° C and holding for 6 to 30 minutes with cooling of the container with membranes in argon to room temperature in air or in water.
Изменение высоты первого гофра мембраны, отвечающего за работу УЧЭ, составляет от 0,6 до 0,7 мм в зависимости от режимов предварительной термической обработки. Высота первого гофра мембраны должна соответствовать 1,5-0,05 мм, что достигается при штамповке подобного типа мембран из сплава 36НХТЮ. Уменьшение высоты гофра после штамповки мембран из сплава ВТ-16 или ВТ-35 по всей вероятности связано с остаточным влиянием упругой составляющей при снятии нагрузки после деформации.The change in the height of the first corrugation of the membrane, which is responsible for the operation of UCHE, is from 0.6 to 0.7 mm, depending on the pre-treatment conditions. The height of the first corrugation of the membrane should correspond to 1.5-0.05 mm, which is achieved by stamping a similar type of membrane from 36NHTY alloy. The decrease in the height of the corrugation after stamping membranes made of VT-16 or VT-35 alloy is most likely due to the residual influence of the elastic component when unloading after deformation.
Повторная деформация мембраны в штампе после промежуточного отжига при Т=700-800°С, tвыдержки = 2 часа дает небольшое увеличение высоты гофра до значения 1,2 мм, что не достаточно для профиля мембран данного типа, т.е. и в этом случае существует значительное остаточное влияние упругой составляющей. Последующее термическая обработка мембраны - старение приводит к некоторому повышению микротвердости мембраны, однако по всей вероятности за счет снятия напряжений высота рабочего гофра мембраны уменьшается с 1,2 мм до 0,9 мм. Для устранения подобного явления, и с целью получения размера высоты гофра в соответствии с требованиями (для мембран высота гофра должна быть на уровне 1,5-0,05 мм), был проведен эксперимент по выдержке отштампованной мембраны под постоянно действующей нагрузкой и повышенной температурой, т.е. в условиях ползучести.Repeated deformation of the membrane in the die after intermediate annealing at Т = 700-800 ° С, exposure time = 2 hours gives a slight increase in the corrugation height to 1.2 mm, which is not enough for the profile of membranes of this type, i.e. and in this case, there is a significant residual effect of the elastic component. Subsequent heat treatment of the membrane — aging, leads to some increase in the microhardness of the membrane, however, in all probability, due to stress relief, the height of the working corrugation of the membrane decreases from 1.2 mm to 0.9 mm. To eliminate this phenomenon, and in order to obtain the size of the corrugation height in accordance with the requirements (for membranes, the corrugation height should be at the level of 1.5-0.05 mm), an experiment was conducted on holding the stamped membrane under a constant load and elevated temperature, those. under creep conditions.
По данным [3, 4] прочностные свойства сплава Вт-16 при повышенных температурах 400-600°С заметно уменьшаются (σв=350-400 МПа). Таким образом, при температурах 400-600°С и постоянно действующей нагрузке можно ожидать деформацию сплава, которая будет сохранена и при снятии нагрузки в результате действия ползучести.According to [3, 4], the strength properties of the W-16 alloy at elevated temperatures of 400-600 ° C noticeably decrease (σ in = 350-400 MPa). Thus, at temperatures of 400-600 ° C and a constant load, deformation of the alloy can be expected, which will be preserved even when the load is removed as a result of creep.
В штампе зажимают мембраны с помощью болтов (т.е. прикладывают заданную постоянную нагрузку) и проводят термическую обработку в вакуумной печи при температуре 400-600°С.Membranes are clamped in a stamp using bolts (i.e., a predetermined constant load is applied) and heat treatment is carried out in a vacuum oven at a temperature of 400-600 ° C.
Термическая обработка в штампе под действием постоянно приложенной нагрузки обеспечивает получение необходимой высоты рабочего гофра. Следует отметить, что в процессе термомеханической обработки в сплаве могут происходить реакции, связанные со старением сплава, развитие которых может значительно активизироваться за счет приложенного напряжения.Heat treatment in a stamp under the action of a constantly applied load provides the necessary height of the working corrugation. It should be noted that during thermomechanical processing in the alloy, reactions associated with aging of the alloy can occur, the development of which can be significantly activated due to the applied voltage.
Твердость мембраны после ТМО (термомеханической обработки), включающей старение под действием приложенной нагрузки, составляет 412 кг/мм2.The hardness of the membrane after TMT (thermomechanical treatment), including aging under the action of the applied load, is 412 kg / mm 2 .
Рассмотрим еще пример.Consider another example.
Мембраны помещают в капсулу, создают вакуум (5×10-5 мм рт.ст.)+5%, нагревают до 700-750°С. Выдерживают 20 минут. Затем охлаждают с печью до 540-550°С со скоростью 5°С в минуту. Затем капсулу вынимают, и мембраны охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Мембраны зажимают в штампе, осуществляя холодную штамповку. Получают высоту рабочего гофра 0,9 мм. Помещают мембраны в капсулу, откачивают воздух и создают вакуум (5×10-5 мм рт.ст.)+5%, нагревают до 700-750°С. Выдерживают 30 минут. Затем охлаждают с печью до 540-550°С со скоростью 5°С в минуту. Затем капсулу вынимают и мембраны охлаждают на воздухе до комнатной температуры. Мембраны зажимают в штампе с заданными нагрузками. Помещают штамп в печь и нагревают до температуры 450-500°С. Выдерживают в течение 3 часов. Остужают штамп с мембранами до комнатной температуры. Вынимают мембраны. Получают высоту рабочего гофра 1,4 мм. При этом показатель временного сопротивления σв составляет 1050 МПА, в то время как у мембран из стали 36НХТЮ σв составляет 600 МПА.The membranes are placed in a capsule, create a vacuum (5 × 10 -5 mm Hg) + 5%, heated to 700-750 ° C. Stand for 20 minutes. Then cooled with an oven to 540-550 ° C at a speed of 5 ° C per minute. The capsule is then taken out and the membranes are cooled in air to room temperature. The membranes are clamped in a stamp, performing cold stamping. A working corrugation height of 0.9 mm is obtained. Membranes are placed in a capsule, air is pumped out and a vacuum (5 × 10 -5 mm Hg) + 5% is created, + 5%, heated to 700-750 ° C. Stand for 30 minutes. Then cooled with an oven to 540-550 ° C at a speed of 5 ° C per minute. Then the capsule is taken out and the membranes are cooled in air to room temperature. Membranes are clamped in a stamp with specified loads. Place the stamp in the oven and heat to a temperature of 450-500 ° C. Stand for 3 hours. Cool the stamp with membranes to room temperature. Take out the membrane. A height of working corrugation of 1.4 mm is obtained. The index of temporary resistance σ in is 1050 MPA, while for membranes made of 36NKhTu steel σ in is 600 MPA.
Проведенные эксперименты показали возможность получения мембран заданного профиля из сплава ВТ-16 с помощью проведения термомеханической обработки.The experiments showed the possibility of obtaining membranes of a given profile from VT-16 alloy using thermomechanical processing.
Изменяется степень деформации от 20-75% в сочетании со ступенчатым отжигом при температурах 400-800°С и различных скоростях охлаждения после отжига в интервале от 5 до 100°С в мин.The degree of deformation varies from 20-75% in combination with step annealing at temperatures of 400-800 ° C and various cooling rates after annealing in the range from 5 to 100 ° C per minute.
Таким образом, данный способ изготовления мембран из легированных титановых сплавов ВТ16 и ВТ35 позволяет получать мембраны с высокой коррозионной стойкостью (ресурс работы в условиях морской среды не менее 100000 часов) и упругими характеристиками не хуже, чем у мембран, изготовленных из сплава 36НХТЮ (σв=900-950 МПа и σ0,05=500-550 МПа), что вполне достаточно для того класса приборов, в котором они используются.Thus, this method of manufacturing membranes from VT16 and VT35 alloyed titanium alloys makes it possible to obtain membranes with high corrosion resistance (operating life in the marine environment for at least 100,000 hours) and elastic characteristics not worse than membranes made from 36НХТУ alloy (σ in = 900-950 MPa and σ 0.05 = 500-550 MPa), which is quite enough for the class of devices in which they are used.
Литература.Literature.
1. Колачев Б.А., Елагин В.И., Ливанов Е.А. Металловедение и термическая обработка цветных металлов и сплавов. М.: Металлургия, 1981 г., 416 стр.1. Kolachev B.A., Elagin V.I., Livanov E.A. Metallurgy and heat treatment of non-ferrous metals and alloys. M .: Metallurgy, 1981, 416 pp.
2.Отчет №744-188, 1994 г. Исследование эксплутационных свойств упруго-чувствительных элементов манометрических приборов. НИИ Теплоприбор, завод "Манометр". г. Москва.2. Report No. 744-188, 1994. The study of the operational properties of the elastic-sensitive elements of manometric devices. NII Teplopribor, factory "Manometer". Moscow.
3. Розенберг В.М. Основы жаропрочности металлических материалов. М.: Металлургия, 1978 г., 328 стр. с илл.3. Rosenberg V. M. The basics of heat resistance of metallic materials. M .: Metallurgy, 1978, 328 pp. With ill.
4. Новиков И.И., Строганов Г.Б., Новиков А.И. Металловедение, термообработка и рентгенография. М.: МИСиС, 1994 г., 480 стр. с илл.4. Novikov I.I., Stroganov G.B., Novikov A.I. Metallurgy, heat treatment and radiography. M .: MISiS, 1994, 480 pp., Ill.
Claims (3)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135703/28A RU2292532C1 (en) | 2005-11-17 | 2005-11-17 | Method of production of membranes for elastic-sensitive elements (versions) |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2005135703/28A RU2292532C1 (en) | 2005-11-17 | 2005-11-17 | Method of production of membranes for elastic-sensitive elements (versions) |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2292532C1 true RU2292532C1 (en) | 2007-01-27 |
Family
ID=37773505
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2005135703/28A RU2292532C1 (en) | 2005-11-17 | 2005-11-17 | Method of production of membranes for elastic-sensitive elements (versions) |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2292532C1 (en) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2576970C1 (en) * | 2014-07-21 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Production of deep-profile corrugated membrane |
| RU2661445C1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-07-16 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Method for estimating the energy intensity of a titanium alloy |
-
2005
- 2005-11-17 RU RU2005135703/28A patent/RU2292532C1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2576970C1 (en) * | 2014-07-21 | 2016-03-10 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Тульский государственный университет" (ТулГУ) | Production of deep-profile corrugated membrane |
| RU2661445C1 (en) * | 2017-05-12 | 2018-07-16 | Хермит Эдванст Технолоджиз ГмбХ | Method for estimating the energy intensity of a titanium alloy |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2226406B1 (en) | Stainless austenitic low Ni alloy | |
| Yang et al. | Enhanced mechanical behaviors of gradient nano-grained austenite stainless steel by means of ultrasonic impact treatment | |
| RU2644089C2 (en) | Thermomechanical processing of high-strength non-magnetic corrosion-resistant material | |
| EP2759607B1 (en) | Diaphragm made of two-phase stainless steel, method of manufacturing the same, and pressure sensor, and diaphragm valve comprising the diaphragm | |
| CN101600814A (en) | To nickel-base alloy, in particular for fuel assembly for nuclear reactor and be used for heat treating method that the auxiliary cracking of environment of the nickel-base alloy of nuclear reactor desensitizes and with the parts of the alloy manufacturing of so handling | |
| EP0593158A1 (en) | Austenitic stainless steel of the chromium-nickel-manganese type, and further containing copper and nitrogen | |
| CA2938138A1 (en) | Austenitic stainless steel sheet for gasket, and gasket | |
| EP3505896B1 (en) | Diaphragm producing method | |
| WO2007030165A2 (en) | Zirconium strip meterial and process for making same | |
| JP4019630B2 (en) | Stainless steel for engine gasket and its manufacturing method | |
| RU2292532C1 (en) | Method of production of membranes for elastic-sensitive elements (versions) | |
| Zander et al. | Influence of machining processes on rim zone properties and high temperature oxidation behavior of 42CrMo4 | |
| Singh et al. | Formability analysis of aluminium alloy by Erichsen cupping test method | |
| JP2011046995A (en) | Titanium alloy sheet having excellent press formability, method for producing the same, and titanium alloy sheet for heat exchanger | |
| Jafarlou et al. | Evaluation of the mechanical properties of AA 6063 processed by severe plastic deformation | |
| CA2416950C (en) | Inert material with increased hardness for thermally stressed parts | |
| EP2971215B1 (en) | Process for improving formability of wrought copper-nickel-tin alloys | |
| US3964737A (en) | Belleville spring | |
| Bradaskja et al. | Deformation behaviour and microstructural evolution during hot compression of AISI 904L | |
| Lopez et al. | Hot deformation characteristics of Inconel 625 | |
| JPS60211053A (en) | High strength alloy for industrial container | |
| Farayibi et al. | Influence of nitrogen uptake and heat treatment on the microstructural characteristics and corrosion performance of X190CrVMo20‐4‐1 steel produced by supersolidus liquid‐phase sintering | |
| Fann et al. | Formability of annealed Ni-Ti shape memory alloy sheet | |
| JP3730181B2 (en) | Foil-like stainless steel | |
| Aghazadeh-Mohandesi et al. | Effects of nitriding at low nitrogen partial pressures on yield and fatigue in some stainless steels |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20081118 |