SU1046342A1

SU1046342A1 - Способ химико-термической обработки изделий из сплавов титана

Info

Publication number: SU1046342A1
Application number: SU823377014A
Authority: SU
Inventors: Михаил Николаевич Бодяко; Алексей Алексеевич Шипко; Виктор Александрович Шатый
Original assignee: Физико-технический институт АН БССР
Priority date: 1982-01-05
Filing date: 1982-01-05
Publication date: 1983-10-07

Abstract

СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОП ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛАВОВ ТИТАНА, включающий оксидирование в атмосфере воздуха при ЮБО-ЮбО С с последующим охлаждением со скоростью 150-200 С/ч, отличающийс тем, что, с целью ускорени процесса насыщени и получени диффузионных.слоев с равномерным распределением твердости по Сечению , перед оксидированием на изделие нанос т медное гальваническое покрытие толщиной 0,1-0,15 мм, затем провод т отхшг в защитной атмосфере при 850-900&deg;С в течение 1-1,5 ч и охлаждение, а последующее оксидирование провод т при атмосферном давлении.

Description

;

ро

ьэ Изобретение относитс к метсШлургии , а именно к комплексной . химико-термической обработке изде , лий из титановых сплавов, и может быть использовано при упрочнении деталей из этих сплавов, работающих в услови х износа. Известен способ оксидировани в печи в атмосфере воздуха с нормальным давлением при 800-1200с в , течение 0,5-16 ч 1. Однако данный, способ не позвол ет получить достаточно толстые диф фузионные слои с равномерным распределением твердости по их сечеиню без скалывани зоны хрупких ок лов титана. Наиболее близким по технической сущности и достигаемому эффекту вл етс способ химико-термической обработки изделий из сплавов титана , которлй заключаетс в насыщении образцов в атмосфере разреженного воздуха при остаточном давлений рт.ст. в интервале температур 1050-106О°С с последуищим охлаждением со скоростью 150 . Толщина оксидированных сл ев после такой обработки составл ет 70 мкм, твердость 1000 1200 кг/мм 2. Недостатком известного способа вл етс то, что процесс насыщени имеет довольно низкую интенсивность , а показатели твердости силь но снижаютс уже при малейшем удалении от поверхности. Кроме того, разрежение пор дка IlO MM рт.ст. создает р д технологических трудностей дл осуществ ни известного способа в производственных услови х. Целью изобретени вл етс уско рение процесса насыщени и получение диффузионных слоев с равномерным распределением твердости по се чению. Поставленна цель достигаетс тем, что согласно способу химикотермической обработки изделий из сплавов титана, включающему оксиди рование в атмосфере воздуха при 1050-1060°С с последующим охлаждением со скоростью 150-200 С/ч, пер оксидированием на изделие нанос т медное гальваническое покрытие тол щиной 0,1-0,15 мм, затем провод т диффузионный отжиг в Зс1ЩИТНОЙ аТМО фере при 850-900°С в течение 1,01 ,5 ч и охлаждение, а последующее оксидирование провод т при атмосфе ном давлении. За 1-1,5 ч дополнительного диффузионного отжига гальванических омедненных образцов при форм уетс медненный слой толщиной 125 150 мкм. Така структура необходима дл получени после насыщени кислородом воздуха .толстых упрочненных слрев с равномерным распределением твердости по сечению. Во врем нагрева на воздухе до 10501060°С медненных при отжиге в защитной атмосфере образцов проходит комплексное насыщение титана и его сплавов с медью и кислородом, исключающее образование зоны хрупких окислов титана за счет легировани диффузионного сло медью. Меднооксидирование позвол ет получить однородный по микроструктуре упрочненный слой на титановых сплавах. При толщине гальванического покрыти меньше 0,1 мм толщина меднооксидировани снижаетс , а с увеличением толщины толще 0,15 мм происходит отслоение покрыти в процессе последующего комплексного насыщени . В св зи с бурным ростом зерна при пребывании титановых сплавов в интервале температур р-области верхнйю температуру изотермической выдержки дл диффузионного отжига ограничили 900°С. Уменьшение же температуры изотермической выдержки ниже 850°С снижает эффект дополнительного диффузионного отжига. Изотермическа выдержка 1 ч необходима дл достаточно прочного дифФУзионного сцеплени медного гальванического покрыти с титаном. Увеличение выдержки более 1,5 ч нецелесообразно по причине возможного образовани пористости из-за истощени диффузионного источника меди. Исключение из технологии меднооксидировани разрежени воздуха улучшает технологичность предлагаемого способа, не ухудша свойств покрыти . Пример. Производ т оксидирование гальванически омедненного титанового сплава ВТЗО в атмосфере воздуха после предварительного отжига в защитной атмосфере аргона при , На прутки 6 мгд нанос т слой меди толщиной О,1 мм в гальванической ванне с цианистым электролитом . Затем омедненные прутки отжигались в печи в защитной атмосфере аргона при 900°С в течение 1 ч. Охлаждение после термодиффузионного отжига производили со скоростью 150-200°С/ч также в защитной атмосфере . Меднооксидирование прутков, прошедших термодиффузионный отжиг, производили в печи в атмосфере воздуха при в течение 1 ч. Давление воздуха в печи при насыщении равн лось атмосферному. Охлаждение образцов производили с.печью со скоростью 150-200 с/ч. : Дл получени сравнительных данных производилось химико-термическа обработка по известному способу, а также меднение образцов с гальваническим покрытием толщиной 0,1 мм в защитной атмосфере аргона при 1050 в течение 1ч.

Проводилось изменение толщины и микротвердости диффузионных слоев. Данные сведены в таблицу.

В таблице приведены данные химико-термической обработки изделий известным и предлагаемым способами I

В предлагаемом способе равномерность распределени микротвердости по сечению (иначе говор , интенсивность ее снижени ) упрочненного сло определ лась рассто нием от поверхности до сло , с микротвердостьюне менее, 500 кг/мм, что соответствует величине эффективного упрочнени поверхности образца . Так при обработке по известному способу микротвердость составл ет у поверхности 1100 кг/мм, с удалением от нее резко падает; толщина упрочненного сло с микротвердостью , превышающей 500 кг/мм незначительна . При обработке по предлагаемому способу, значени микротвердости у поверхности составл ют 900 кг/юл, а ее снижение с удалением от поверхности происходит более плавно и толщина диффузионного сло с эффективной твердостью оказываетс намного большей, чем при обработке по известному способу.

Использование предлагаемого способа химико-термической обработки сплавов титана обеспечивает по сравнению с существующими способами получение значительно более толстых диффузионных слоев с более равномерiBJM распределением твердости по слою и повьвиенной его прочностью.

Известный -1001200-700

Меднение из гальванического

покрыти толщиной 0,1 мм ,2751100-600

Предлагаемый 1000-1500860-650

Есть

Есть Нет

Claims

СПОСОБ ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ ИЗДЕЛИЙ ИЗ СПЛАВОВ ТИТАНА, включающий оксидирование в атмосфере воздуха при 1050-1060°C с последующим охлаждением со скоростью 150-200°С/ч, отличающийс я тем, что, с целью ускорения процесса насыщения и получения диффузионных.слоев с равномерным распределением твердости по Сечению, перед оксидированием на изделие наносят медное гальваническое покрытие толщиной 0,1-0,15 мм, затем проводят отжиг в защитной атмосфере при 850-900°С в течение 1-1,5 ч и охлаждение, а последующее оксидирование проводят при атмосферном давлении.

>