Cтраница 3
В качестве защитных покрытий ио пользуют: стекла, эмали, графито масляную смесь, солевые смеси, водо графитные смеси и др. Наилучшш защитно-смазочные покрытия пр & штамповке титановых сплавов - стеклянные смазки, предохраняющш заготовку от газонасыщения и обра зования альфированного слоя пр) нагреве. При мпогопереходнои штам повке покрытия из этих смазок HI нарушаются. [31]
В процессе эксплуатации деталей из титановых сплавов при рабочих температурах и длительном ресурсе образуются окисная пленка и обогащенный кислородом слой, который распространяется на определенную глубину в зависимости от температуры и времени нагрева. Альфированный слой заметно снижает пластичность, как будет отмечено ниже. Однако допускается появление на поверхности деталей тонкой окисной пленки ( побежалости золотистого, синего цвета), которая не обнаруживается под микроскопом. [32]
Появление трещин в случае применения густых смазок объясняется тем, что пленка смазки между контактными поверхностями создает значительные растягивающие напряжения. Хрупкий альфированный слой этих напряжений не выдерживает и разрушается. [33]
Наличие альфированного слоя резко снижает технологическую пластичность титана и титановых сплавов. Металл, имеющий альфированный слой, крайне чувствителен при ковке и горячей штамповке к изменению напряженно-деформированного состояния с увеличением напряжений и деформаций растяжения. Поскольку, практически, при всех методах ковки и штамповки действуют растягивающие напряжения и деформации, при нагреве под горячую механическую обработку титана и титановых сплавов следует избегать образование альфированного слоя. Это достигается нагревом под ковку и штамповку в нагревательных печах с нейтральной или безокислительной атмосферой. Наиболее подходящей средой для нагрева титана и титановых сплавов является аргон. [34]
Успех электролитического осаждения металлов на титан и его сплавы зависит от предварительной подготовки поверхности титана и прежде всего от удаления с нее оксидной пленки и альфированного слоя, а также от природы электролита и режима электролиза. Толстые оксидные пленки и альфированный слой удаляют с поверхности титана преимущественно механически; тонкие - химическим или электрохимическим способом. [35]
Подготовка титана и его сплавов к сварке и сборка деталей должны производиться особенно тщательно. Основной металл и сварочная проволока должны быть очищены от загрязнений и иметь чистую без альфированного слоя и окалины поверхность. При необходимости очищают металл дробеструйной обработкой, механическим способом, травлением и обезжириванием. [36]
Так, при температуре 350 С и выше титан активно поглощает кислород, а при нагреве до температуры, превосходящей 550 С, энергично взаимодействует с азотом, образуя нитриды и раствор внедрения. Поверхностный слой титана, насыщенный азотом и кислородом, имеет высокую твердость и носит название альфированного слоя. Попадание частиц этого слоя в сварной шов снижает пластичность металла, в связи с чем перед сваркой его следует полностью удалять. [37]
![]() |
Алфированпый слой на титановом сплаве ВТ9, увеличение 200 ( а. структура нижележащей основы сплава ВТ9, увеличение 450 ( б. [38] |
При температурах нагрева выше а - - превращения в результате окисления на поверхности титановых сплавов появляются альфированные слои, отличающиеся высоким содержанием кислорода и очень большой твердостью. [39]
Так, при температуре 350 С и выше титан актив-поглощает кислород, а при нагреве до температуры, превосхо-цей 550 С, энергично взаимодействует с азотом, образуя нит - № i и раствор внедрения. Поверхностный слой титана, насы-нный азотом и кислородом, имеет высокую твердость и носит [ вание альфированного слоя. Попадание частиц этого слоя в рной шов снижает пластичность металла, в связи с чем перед ркой его следует полностью удалять. [40]
Титан получил более широкое применение, чем цирконий, и технология его пайки разработана сравнительно более полно. Для предотвращения насыщения титана или его сплавов кислородом, азотом, водородом при нагреве слой окисла и альфированный слой перед пайкой должны быть тщательно удалены с поверхности паяемых деталей механическим или химическим способом. [41]
Причина появления трещин на боковой поверхности заключается в том, что более хрупкий, чем основной металл, альфированный слой, в результате растяжения боковой поверхности образца в начале осадки разрушается, образуя сетку мелких трещин. Эти трещины как концентраторы напряжений, с увеличением степени деформации способствуют резрушению основного металла. Глубина таких трещин - находится в пределах 1 - 2 мм. [42]
Пластичность титана и титановых сплавов резко понижается при наличии на поверхности альфированного слоя. Экспериментами установлено, что после осадки со степенью деформации более 50 % на боковой поверхности заготовок, где был альфированный слой, появляются широкие трещины. Причина их появления заключается в том, что более хрупкий, чем основной металл, альфированный слой в результате растяжения боковой поверхности образца в начале осадки разрушается, образуя сетку мелких трещин. Эти трещины как концентраторы напряжений с увеличением степени деформации способствуют разрушению основного металла. Глубина таких трещин 1 - 2 мм. [43]
Места, не подлежащие наводороживанию, защищали лаком. Следует отметить, что при травлении сплавов ОТ4 и ОТ4 - 1 указанными выше способами происходит не только наводороживание поверхности, но и образуется тонкий альфированный слой. Толщина альфированного слоя наибольшая при электролитическом травлении и наименьшая при облагораживающем. Образцы были вырезаны вдоль направления прокатки. Образцы отжигали в вакууме при 670 С в течение 2 ч и затем электролитически наводороживали по различным схемам. [44]
При температуре 650 - 700 С титан образует стойкий окисел ТЮг ( рутил), выше температуры 900 С - нитриды с азотом воздуха. Для предотвращения насыщения титана или его сплавов кислородом и азотом при нагреве, способствующего охрупчиванию, слой окисла и хрупкий слой твердого раствора кислорода и азота в титане ( альфированный слой) перед пайкой должны быть тщательно удалены с поверхности паяемых деталей механическим или химическим способом. [45]