SU1032041A1 - Способ обработки упругих чувствительных элементов из титановых сплавов - Google Patents

Abstract

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ТЙТАНОНЫХ СПЛАВОВ, включаюмий формовку ; отожженной заготовки и последующий вакуумный отжиг издели , отличающийс  тем, что, с целью повышени  метрологических характеристик при сохранении значений циклической прочности, отжиг ведут при остаточнс л давлении 2-10 -510 мм рт. ст. 2. СЭпособ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с   тем, что вакуумный отжиг провод т при 680- 750°С в течение 1-3 ч.

Description

Изобретение относитс  к металлур гии, а именно к обработке упругих чувствительных элементов типа мембран , -мембранных коробок, сильфонов, манометрических пружин, выполненных из титана. Известен способ изготовлени  мембран из термоупрочн емых дисперси оннотвердеющих титановых сплавов типа ВТ-16. Известный способ включает формовк мембран при 800-850°С l . При этом требуетс  нагрев до указанной температуры всегсс формовочног штампа, так как в противном случае (аже предварительно нагрета  тонкостенна  заготовка мгновенно ocTFjnaет при соприкосновении с холодным (I)opMOBo4HbiJvi штампом, обладающим большой массой. Одновременно требуетс  либо защитить мембрану при температуре штамповки от окислени  кислородом воздуха, либо свести врем  . нагрева, мембраны до столь малой вели Ч1П1Ы, чтобы она не успевала окислить с . Практическа  сложность процесса формовки мембран из дисперсионнотвердеющих сплавов при высокой темпе ратуре не позволила внедрить этот сп соб ни на од ом приборостроительном заводе. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности .и достиГсхемому результату  вл етс  способ обработки титановых сплавов, в частности сплава. ВТ 1-0, заключающийс  в том, что отолокенную за.готовк подвергают формовке и затем провод  вакуумный отжиг издели  при остаточном давлении не ВЕЛле 5-Ю мм.рт.ст при 600-700 С 2J , Известный с тособ поз.вол ет повы сить пластичность деформированного и дели  за счет снижени  содержани  во дорода в поверхностном слое, однако при этом снижаютс  прочностные хара теристики мембран, уменьшаетс  упругость , коррозионные и .метрологически свойства уменьшаютс  или остаютс  б изменени . Цель изобретени  - повышение метр логических характеристик при сохране НИИ высоких значений циклической прочности. Поставленна  цель достигаетс  тем что согласно способу ,-включающему формовку отожженной заготовки и последующий вакуумный отжиг, отжиг провод т при остаточном давлении -5-10 мм.рт. ст. Вакуумныйоотжиг провод т в течение 1-3 ч при бВО-ТЗО С. Металлические мембраны, как правило/ используютс  дл  линейного преобразовани  измер емого давлени  в пропорциональное ему перемещение при усилие.Это перемещение (усилие )ме браны в© вторичной части прибора преоб разуетс  в выходной сигнал или в показание стрелки. После нагружени  мембраны измер емым давлением и последующего сброса этого давлени  мембрана должна возвращатьс  в исходное положение с максимально возможной точностью, т.е. величина ее остаточной деформации должна стремитьс  к нулю. В .: приборах, работающих по принципу преобразовлгт  давлеии  в ггеремещентге,величина невозврата мембраны в исходное положение будет  вл тьс  пр мой погрешностью п.рибора. Например, дл  .ра бочего перемещени  мембраны в пределах от О до 2,4 мм величина остаточной деформации, равна  0,02 мм обуславливает погропгность прибора, равную 0,8%. Так как погрешность прибора пропopцпoI aJ Iьнa величине оста-гочной деформации мембраны, то при-HsroTOB ieнии мембран следует стремитьс  к минимизации ее остаточной деформации после воздействи  измер емого давлени . При отжиге чувствительных элементов из титана в остаточном давлеНИИ 2 рт ст. в диапазоне указанных температур азот раство .р етс  в титане и его концентраци  п,епрерывно мен етс  от предель но насыщенной на поверхности до близкой к нулю на рассто нии 2535 мкм от нее. Никаких фазбвых границ между азотированным о.-слоем и основой не возникает. Азотирование поверхностного сло  при указанных режимах приводит к повышению метрологи-чёских свойств чувствительных элементов. Одновременно происходит сн тие остаточных напр жений, полученных как в процессе формовки, так и при сварке мембран в мембранные ко-. робки, а также устранение короблени  тонкостенных мембран и сильфонов пос-, ле формовки, что в конечномитоге-. также обеспечивает стабильность метрологических характеристик чувствительных элементов, изготовленных из однофазных титановых сплавов типа BTI-0. .: Минимальное повьлиение метрологических характеристик происходит при минимальных значени х температуры, времени выдержки и минимальном остаточном давлении. Максимальное повышение метрологических характеристик происходит при максимальных значени х времени и температуры отжига и максимальном значении .остаточного давлени .. Однако при этом циклическа  прочность за счет о охрупчивани  падает. Величина цикли- ческой прочности упругих элементов принагружении пульсирухг цим давлением, должна быть не менее бОООО циклов

При этом смещение центра (величина статочной деформации) после циклических нагружений должны быть мини мальнай ,

Способ осуществл в)Т следующим образом .

: Мембраны диаметром 64 мм, отформованные из отожженной титановой ленты марки ВТ1-0 толщиной 0,1 мм зажимают между кольцами по наружному диаметру, В таком виде мембраны подвергаютс  термичвской обработке

в вакуумной печи при остаточном давлении , 210 рт.ст. в тече , ние 1 .- 3 ч при 680-750(J.

Изготовленные таким способом мем браны испытывались с целью определени  упругих характеристик и величийы остаточной деформации.в сравнении с мембранами, изготовленными . из й же исходной титановой ленты известным способом.

10 Результаты испытаний представлены в таблице. ;

Предла- . 5-10 250 гаемый 680 1 IlO 250 710 2 2 10 250 750 3

Известный

Как видно из таблицы, предлагаем, мый способ значительно повышает мет рологические характеристики мембран : при сохранении или повышении циклической прочности изделий.

Технико-экономическа  эффектиВ с ность предлагаемого способа обеспе250 0,03- 30000- 0,3-0,5 -0,038 -300000

чиваетс  путем повышени  надежности и точности изготовленных измерительных приборов, за счет повышени  метропогических характеристик, а также : повышени  срока их службы за счет увеличени  циклической прочности мембт ран. 0,02 Более 0,2 300000 0,003 Более 0,01 318700 Не об- 60000 Не обнанару-ружено

Claims (2)

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, включающий формовку ; отожженной заготовки и последующий вакуумный отжиг изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения метрологических характеристик при сохранении значений циклической прочности, отжиг ведут при остаточном давлении 2Ί0” -ΒΊΟ'^μμ рт. ст.

2. Способ по п.1, о т л и ч βίο щ и й с я тем, что вакуумный отжиг проводят при 680- 750°С в течение 1-3 ч.

>