Титан и его сплавы

Дефекты термической обработки

Технология термической обработки деформируемых магниевых сплавов

Для повышения технологической пластичности при обработке давлением слитки магниевых сплавов подвергают гомогенизационному отжигу.

Таблица 6. Режимы гомогенизации магниевых сплавов

Марка сплава	I ступень нагрева	II ступень нагрева
t, ^0 С	tвыд, ч	t, ^0 С	tвыд, ч
МА1 МА2 МА2-1 МА3 МА8 МА11 МА12			- - - - -	- - - - -

Таблица 7. Режимы термической обработки деформируемых магниевых сплавов

Марка сплава	Полу-фабрикат	ТО	Закалка	Старение	Отжиг
tнагр, ^0С	tвыд, ч	Охлажд. среда	tнагр, ^0С	tвыд, ч	tнагр, ^0С	tвыд, ч
МА1М МА2-1М МА2-1Мп.ч. МА5     МА8М МА8Н МА11 МА12     МА14 МА5М МА18 МА20	Л Л     Пр, П, Ш     Л, Т Л Пр, П, Ш Пр, П, Ш,Л     Пр, П, Ш,Л Л Л, Пр Л, Пр	Т2 Т2     Т1 Т4 Т6 Т2 Т2 Т6 Т6     Т1 Т2 Т2 Т2	- -     - 410-425 410-425 - - 480-500 530-540     - - - -	- -     - 2-6 2-6 - - 1-4     - - - -	- -     - Воздух - - - Вода Горячая вода (60-80^0С - - - -	- -     175-200 - 175-200 - - 170-180 195-205     165-175 - - -	- -     8-16 - 8-16 - -     10-24 - - -	320-350 250-280     - - - 320-350 260-290 - -     - 260-270 145-155 255-265	0,5 0,5     - - - 0,5 0,5 - -     - 0,5 4-16

Примечание. Л- листы, Пр- прессованные полуфабрикаты, П-поковки, Ш- штамповки, Т-трубы

Поскольку эффект упрочнения магниевых сплавов при ста­рении невелик, то наиболее распространенными видами терми­ческой обработки деформированных полуфабрикатов из маг­ниевых сплавов являются высокотемпературный (рекристалли-зационный) и низкотемпературный (для снятия напряжений) отжиги, а также закалка. Режимы термической обработки де­формируемых сплавов приведены в табл. 7.

Температуру и время выдержки при нагреве под закалку устанавливают в зависимости от сечения полуфабрикатов. Для уменьшения коррозионного воздействия закалочной среды время пребывания полуфабрикатов в воде ограничивают (£5 мин). После закалки изделия необходимо просушить в вертикальном положении в течение 15—20 мин.

Полуфабрикаты для термической обработки нагревают в электропечах с принудительной циркуляцией воздуха. Требо­вания к оборудованию и условиям в этом случае такие же, как и при термической обработке отливок.

Наиболее распространенные дефекты, возникающие при термической обработке магниевых сплавов,— неполная закалка, рост зерна, окисление поверхности, пережог и коробление изделий. Чаще всего указанные дефекты появляются в результате нару­шения режимов закалки.

При разработке технологии термической обработки титана и его сплавов следует учитывать следующие присущие им особенности: а) полиморфное превращение; б) низкую теплопроводность; в) высокую химическую активность; г) склонность к наводороживанию.

Теплопроводность титана и сплавов на его основе примерно в 15 раз ниже теплопроводности алюминия и его сплавов и приблизительно в пять раз меньше теплопроводности сталей. Наиболее важная характеристика, определяющая процессы теплообмена,— температуропроводность также примерно в 15 раз меньше, чем у алюминиевых сплавов, и в 3,5 раза ниже, чем у сталей. Пониженные значения теплопроводности и температуропроводности приводят к значительным градиентам температуры по сечению полуфабрикатов и изделий при термической обработке на стадии как нагрева, так и охлаждения. Поэтому при термической обработке крупных изделий и полуфабрикатов целесообразно регламентировать допустимые скорости нагрева и охлаждения для исключения слишком больших остаточных напряжений, которые вызывают коробление изделий и могут быть причиной возникновения термических трещин.

При охлаждении низкая тепло- и температуропроводность титановых сплавов приводит к тому, что тонкие сечения полуфабриката и изделия охлаждаются со значительно большей скоростью по сравнению с массивными частями. Это приводит к существенному различию структурного состояния в тонких и массивных частях и может быть причиной трещин в местах перехода от тонких сечений к толстым. Эта особенность титановых сплавов накладывает существенные ограничения на конфигурацию полуфабрикатов и изделий, которые можно подвергать упрочняющей термической обработке. Низкая теплопроводность титановых сплавов является также причиной их малой прокаливаемости.

Титан и его сплавы при температурах нагрева под термическую обработку активно взаимодействуют с кислородом, парами воды и меньше с азотом. При этом взаимодействии на поверхности титана образуется окалина, а под ней обогащенный кислородом газонасыщенный слой, что снижает служебные свойства металла. Поэтому следует предусмотреть способы борьбы с этими нежелательными явлениями.

Структура исходного титанового полуфабриката сильнее, чем в сталях, определяет качество и свойства термически обра­ботанных полуфабрикатов и изделий. Поэтому к структуре деформированных полуфабрикатов из титана и его сплавов предъявляются строгие требования. Уже на стадии обработки давлением должно быть обеспечено получение достаточно однородной высококачественной структуры.

Дата добавления: 2014-01-20