Cтраница 3
Свинцовистая бронза более мягка, чем оловянистая; ее прирабаты-ваемость возрастает с повышением содержания олова. Для нее характерна широкая область грузоподъемности при отказе в подаче смазки Свинцовистые, оловянистые и оловянно-свинцовистые бронзы могут давать хорошее диффузионное соединение со стальным вкладышем; это позволяет применять весьма тонкие слои этих сплавов, стойкие в отношении ударных нагрузок. Изготовленные таким образом вкладыши полностью заменяют толстостенные бронзовые втулки. [31]
По этой причине применительно к аустенитным сталям заслуживают предпочтения те виды сварки и режимы, которые сводят к минимуму возможность развития необратимых процессов на границах аустенитных зерен в околошовной зоне свариваемого металла. Поэтому автор считает, что применительно к аустенитным сталям и сплавам в будущем следует ориентироваться не на сварку плавлением, а на различные способы диффузионного соединения, исключающие перегрев основного металла в околошовной зоне. [32]
Ниже будут рассмотрены различные способы диффузионного соединения жаропрочных аустенитных сталей и сплавов. Необходимо подчеркнуть, что речь будет идти не только о способе сварки, известной под названием диффузионная сварка в вакууме [6], но и о других видах диффузионного соединения. [33]
Более прогрессивным является процесс восстановления деталей заливкой жидким металлом, разработанный Институтом проблем литья АН УССР. Суть его заключается в том, что жидкий металл, например чугун, заливают на изношенную поверхность стальной детали, нагреваемой до температуры 1100 - 1150 С. При этом достигается диффузионное соединение заливаемого жидкого чугуна с нагретой поверхностью. [34]
Диффузионная сварка неметаллических материалов с металлическими осуществляется при микропластических деформациях промежуточного слоя либо металлической детали. Образование надежной связи между неметаллом и металлом возможно благодаря взаимодействию между низшими оксидами металлов и оксидной системой неметалла. Поэтому разработка технологии диффузионного соединения неметалла с металлом сводится к выбору вида металлического промежуточного слоя, на поверхности которого имеется оксидный слой значительной толщины, и режима сварки. [35]
Методы изготовления композиций из жаропрочных сплавов, упрочненных проволокой из тугоплавкого сплава, в основном сходны с методами, используемыми для получения других композиций с металлическими матрицами. Отличительная особенность таких композиций из жаропрочных сплавов состоит в том, что волокно обладает значительно большей пластичностью и требуются более высокие температуры для жаропрочной матрицы. Создание монослойных лент, диффузионное соединение, плазменное напыление и соединение прокаткой - все эти методы применимы для систем жаропрочный сплав - тугоплавкая проволока. [36]
Изостатическое, или автоклавное прессование. Процесс изостатического горячего прессования известен сравнительно недавно. Интересно, что первым патентом защищалось именно изостатическое диффузионное соединение, или соединение под давлением газа. В дальнейшем области применения этого метода значительно расширились, однако наиболее часто его продолжают применять для соединения вместе различных материалов. Особенно широкие возможности метод изостатического прессования открывает перед разработчиками композиционных материалов и изделий из них. [37]
Свинцовистая бронза более мягка, чем оловянистая; ее прирабаты-ваемость возрастает с повышением содержания олова. Для нее характерна широкая область грузоподъемности при отказе в подаче смазки. Свинцовистые, оловянистые и оловянно-свинцовистые бронзы могут давать хорошее диффузионное соединение со стальным вкладышем; это позволяет применять весьма тонкие слои этих сплавов, стойкие в отношении ударных нагрузок. Изготовленные таким образом вкладыши полностью заменяют толстостенные бронзовые втулки. [38]
Повышение надежности деталей из суперсплавов может быть достигнуто с помощью технологических процессов, приводящих к формированию особой микроструктуры материала: либо направленной по своей природе, что желательно для материалов для рабочих или направляющих лопаток турбин, либо очень изотропной для материалов для турбинных дисков. Еще одним важным технологическим приемом изготовления сложных узлов, состоящих из двух или более частей, изготовленных из разных материалов, будет диффузионное соединение этих частей для получения конечной монолитной детали. [39]
Следует отметить, что полное исчезновение переходной прослойки еще не означает, что требуемая равнопрочность сварного соединения уже достигнута. Могут быть наблюдаемы два крайних случая: совершенно недостаточная прочность и нулевая пластичность сварного соединения, в котором вовсе не обнаруживается переходная прослойка, и, наоборот, достаточно высокая прочность и пластичность сварного соединения с четко различимой переходной прослойкой. Более того, нулевая пластичность, оцениваемая углами загиба сварного соединения или показателями относительных удлинения и сжатия при растяжении, может иметь место при диффузионном соединении жаропрочных сплавов без жидкой фазы. [40]
Метод прессования биметаллического профиля особенно применим для получения длинной сплошной проволоки, прутков и плоских четырехугольных профилей. Янз и др. [40] показали, что этот метод очень удобен при изготовлении бесшовных плакированных топливных элементов для ядерных реакторов. Основным механизмом соединения является диффузионное соединение под давлением, в процессе которого чистые металлические поверхности тесно соприкасаются друг с другом. [41]
Волокна бора используются для армирования большего числа металлических сплавов, включая магний и свинец. Сообщается об исследованиях по изготовлению композиций магний - бор методом непрерывного литья. Композиции с большим объемным содержанием компонентов были получены с высокой прочностью и без повреждения волокон. Метод заключается в непрерывной пропитке жгутов, состоящих из 15 - 40 волокон, с последующим диффузионным соединением или соединением путем переплава для получения конструкционной формы. Высокопрочные композиционные материалы также изготовляют путем плазменного напыления магния на намотанные на барабан слои волокон бора с последующим диффузионным соединением с помощью горячего прессования, как сообщалось Абрамсом и др. Ц ], Эта композиционная система обладает хорошим отношением модуля и прочности к плотности и должна найти широкое применение в легких высоконагруженных конструкциях. [42]
Ее выполняют в камерах при вакууме 1 10 5 мм рт.ст. Рекомендуется следующий режим сварки ниобия: Т 1250 С р 14 7 МПа; t 5 мин. В качестве прокладки при сварке ниобия рекомендуется использовать никель, а сварку - осуществлять на таком режиме: Т 1000 С р 19 6 МПа; t 30 мин. Прочность сварного соединения составляет 0 9 прочности основного металла. Диффузионное соединение тантала выполняют на следующем режиме: Т 1650 С; р 1 8 МПа; t 20 мин. [43]
Волокна бора используются для армирования большего числа металлических сплавов, включая магний и свинец. Сообщается об исследованиях по изготовлению композиций магний - бор методом непрерывного литья. Композиции с большим объемным содержанием компонентов были получены с высокой прочностью и без повреждения волокон. Метод заключается в непрерывной пропитке жгутов, состоящих из 15 - 40 волокон, с последующим диффузионным соединением или соединением путем переплава для получения конструкционной формы. Высокопрочные композиционные материалы также изготовляют путем плазменного напыления магния на намотанные на барабан слои волокон бора с последующим диффузионным соединением с помощью горячего прессования, как сообщалось Абрамсом и др. Ц ], Эта композиционная система обладает хорошим отношением модуля и прочности к плотности и должна найти широкое применение в легких высоконагруженных конструкциях. [44]
Два наиболее часто применяемых технологических процесса имеют одинаковые операции. К таким операциям относится процесс диффузионной сварки при горячем прессовании сырых заготовок, представляющих собой либо слои, связанные смолой, либо ленты, полученные плазменным напылением. Укладка волокна в обоих случаях может быть одинаковой, а процессы сборки и соединения волокна с матрицей в одном случае должны сопровождаться удалением летучей связки-смолы, а в другом случае - введением напыленного плазменным методом слоя в состав матрицы. После выкраивания и диффузионной сварки композиционный материал становится совершенно плотным и имеет необходимые свойства. Для практического применения композиционный материал соединяется или припаивается к другим материалам. Одним из вариантов описанной выше технологии служит диффузионное соединение слоев. [45]