Состав для защиты титановых сплавов от окисления при нагреве

Состав для защиты титановых сплавов от окисления при нагреве

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

ОПИСАНИЕ

ИЗОБРЕТЕНИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДН ЕЛЬСТВУ

Союз Соаетакня

Соцналнстическмх

Реслублнк

< 355064 (61) Дополнительное к авт. саид-ву (22) За лено 171079 {21) 2830090!22-02 (51)М. Кл З

С 22 F 1/18 с присоединением заявки ¹(23) Приоритет

Государственный комитет

СССР ио делам изобретений и открытий

Опубликовано 1 0881. Бюллетень Н9 30

Дата опубликования описания 150881, (53) УДК 621 ° 78. .06 (088.8) (72) Авторы изобретения

E.Ã. Ильюшко, A.A Серегин и Ю.И. Ротов (73) Заявитель (54) СОСТАВ, ДЛЯ ЗАШИТЫ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ

ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ НАГРЕВЕ

Изобретение относится к металлургии, в частности к составам для за« киты металлон от окисления при териической обработке.

Известны составы защитных покрытий при горячей штамповке и термической обработке деталей из титановых сплавов на основе боросиликат- ных стекол 3ВТ-8 и 3BT"24 (1).

Недостатком этих покрытий является то, что для их удаления с поверхностей заготовок после термической обработки требуются очистные операции — пескоструйная обработка или травление, применение которых при очистке лйстовых заготовок, предназначенных для последующей листовой штамповки, приводит к массовым дефектам штампованных деталей. Если применять пескоструйную обработку, тонколистовые титановые заготовки коробятся, их трудно правильно установить в штамп, в результате появляется брак деталей по геометрическим размерам. Если же применить травление заготовок, происходит насыщение их нодородом и детали растрескиваются при штампонке вследствие охрупкивания протравленных поверхностей.

Наиболее близким к предлагаемому является состав для защиты титановых сплавов от окисления при термической обработке f2), содержащей водный раствор нитрата натрия и окись маг» ния при следующем соотношении компонентов, нес.В

Нитрат натрия

Окись магния

Вода

Недостатком этого состава являет" ся низкое качество защиты металла при термообработке, связанное с тем, что нагрев нич, ата натрия сопровождается его разложением с выделением кислорода, активно взаимодействующего с поверхностным слоем титановой заготовки. Образовавшийся

20 окисленный (альфиронанный) слой хрупок, растрескивается при холодной обработке давлением, становясь причиной концентрации напряжений, возникающих, например, при гибке листовых заготовок из титановых сплавов, поднергнутых предварительной оазуп» рочняющей термической обработке. В результате на поверхностях тонколис

;товых деталей из титановых сплавов. появляются трещины и разрывы.

855064 ром окись магния обеспечивает улучшение смачивающей способности расплава, в результате чего исключается воэможность оголения отдельных участков термообрабатываемой заготовки.

С поверхностью заготовок аэотистокислый натрий практически не взаимодействует.

После термической обработки состав для защиты легко смывается водой с поверхности заготовки и не мешает проведению последующей листовой штамповки.

В табл. 1 приведено 3 состава для защиты титановых сплавов от окисления.

Таблица 1

Состав, вес.%

1 (2 (3

Компонент

5,0 5,5 6,0

Окись магния

45 39,5 34

Эффективность предлагаемых составов и известного сравнивалась прн изготовлении деталей из листового ,титанового сплава ОТ4-1 толщиной

О.! 1 мм. Технологический процесс изготовления этих деталей включает в себя низкотемпературный отжиг для снятия наклепа и гибку на процессе для штамповки резиной.

Сравниваемые составы наносятся на листовые заготовки перед их на. гревом при отжиге. Окончательная оценка эффективности защиты при применении составов производйтся после

40 гибки заготовок. Результаты испытаний приведены в табл. 2.

Т а б л и ц а 2

Состав

Показатели

0 05 Ое05 Ок05

0,12

21,7 21,7 21,7

16,2

Количество деталей с трещинами, возникающими при гибке, шт, 3

0 0

Цель изобретения — повышение эффективности защиты поверхностей листовых заготовок из титановых сплавов при термической обработке.

Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий соль ще лочного металла, воду и окись магния содержит в качестве соли щелочного металла нитрит натрия при следующем соотношении компонентов ° вес.%:

Нитрит натрия 50-60

Окись магния 5"6

Вода До 100

Приготовление и нанесение состава для защиты титановых сплавов от окисления производят в следующей последовательности: растворяют нитрит натрия в воде, подогретой до

70-80оС; вводят в раствор окись магния; смесь перемешивают до однород,ности, погружают в получившуюся нагретую до 70-.80 C смесь заготовку из титанового сплава, находящуюся при комнатной температуре, выдерживают 20-30 мин заготовку погруженной в смесь извлекают заготовку из смеси и просушивают на воздухе.

При погружении заготовки в насыщенный раствор азотистокислого натрия, последний выпадает в осадок на холодную поверхность заготовки, увлекая за собой равномерно распределенные в объеме смеси частицы окиси магния. Получившийся после просушки слой, представляющий собой смесь азотистокислого натрия и окиси магния, плотен, прочен и не подвержен разрушению при хранении и транспортировке заготовок.

При .нагреве заготовки во время термической обработки азотистокислый натрий оплавляется и, вступая во взаимодействие с окисью магния, образует стеклообразный расплав, в котоСредняя толщина окисленного (альфированного) слоя на заготовках после отжига, ММ

Среднее относительное удлинение стандартных образцов, вырезанных из заготовок, %

Нитрат натрия 50 55 60 звест- Предлагаемый

1 ) 2 (3

855064

Формула изобретения

Составитель С. Николаева

Редактор М. Петрова Техред A. Мигунова Корректор Ю. Макаренко

Тираж 681 Подписное

ВНИИПИ Государственйого комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 6841/39

Филиал ППП Патент, г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Данные табл. 2 показывают, что применение аэотистокислого натрия в составе для защиты титановых сплавов от окисления повышает эффективность защиты.

Так, при испытаниях толщина окис-. ленного слоя снижена в 2,5-2 раза, пластические свойства металла улучшены на 20-25%, ликвидированы дефекты штампованных деталей.

Состав для защиты титановых сплавов от окисления при нагреве, содер» жащий соль щелочного металла, окись магния и воду, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты, в качестве соли щелочного металла он содержит нитрит натрия при следующем соотноg шенин компонентов, вес.Ъ|

Ннтрит натрия 50"60

Окись магния 5-6

Вода Остальное

Источники информации, .принятые so внимание при экспертиве

1. Приложение к журналу Авиационная промыаленность, Ю 1, 1У"74 с. 33.

2. Авторское свидетельство СССР Р 297708 кл. С 23 F 11/00 1965 °