Способ оксидирования изделий из никелида титана

Способ оксидирования изделий из никелида титана

Иллюстрации

Показать все

Реферат

 

Союз Соввтсиих

Соцналистячвсиих

Рвслублик

ОП ИКАНИЕ

ИЗОБРЕТЕН ИЯ

К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ

< 908951 (61) Дополнительное к авт. свид-ву— (22) Заявлено 22.1!.79 (21) 2842811/22-02 (5! )М. Кл. с присоединением заявки №вЂ”

С 23 F 7/06

С23С И08

1ЬвудорстоаемФ комитат

СССР ао долам изобретений и открытий (23) Приоритет (53) УДК 621.785..53 (088.8) Опубликовано 28.02.82. Бюллетень № 8

Дата опубликования описания 28.02.82 (72) Авторы изобретения

А. Г. Максимова и Б. С. Крылов (71) Заявитель (54) СПОСОБ ОКСИДИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ

ИЗ НИКЕЛИДА ТИТАНА

Изобретение относится к химико-термической обработке металлических материалов, в частности сплавов на основе никелида титана, и может быто использовано в приборостроении, машиностооенин при изготовлении деталей, работающих на трении типа вала, втулки, подшипника, Известен способ химико-термической обработки титановых сплавов, заключающийся в диффузионном насыщении кислородом при

800 950 С в вакууме при остаточном давлении 3 ° 10 — 3 ° 10 мм рт. ст. (1).

Недостатками этого способа являются высокая температура процесса, необходимость применения для его осуществления дорогосто. ящего вакуумного оборудования, прн этом для изделий из никелида титана износостойкость не повышается.

Известен также способ термического оксидирования на воздухе при 725 — 825 С и выдержках or 5 до 1 ч. (2).

Недостатки известного способа — недостаточное повышение иэнасостойкости и невозможность получения высокой чистоты поверхности. Обработанные по этому способу образцы из никелида титана имеют низкую износостойкость из-за отслаивания и скалывания образующегося окисного слоя.

Наиболее близким к предлагаемому является способ обработки титановых изделий, включавший нагрев в воздушной среде пои

400 — 1000 С в течение 3-8 ч. Щ.

Однако известный способ не обеспечивает получение износостойкого слоя для деталей работающих на трение.

При нагреве ниже 500 С износостойкий слой вообще не образуется, при нагреве в интервале 700 — 1000 С образующийся окисный слой не имеет прочной связи с основой и

15 скалывается, при нагреве от 500 до 700 С о в течение 3 — 8 ч образующаяся окисная пленка очень топкая и не способна предохранить трущуюся поверхность от задирания.

Цель изобретения — повышение износостой20 кости изделий из никелида титана.

Поставленная цель достигается тем, что в способе оксндирования изделий иэ никелида титана, включающем нагрев в атмосфере вОз908951

3 духа при температуре выше 500 С, нагрев осуществляют в интервале от 500 С дв температуры на 10 — 20 С ниже фазового перехода

TiNill TiNil с выдержкой 15-30 ч, Окисная пленка, образующаяся при температуре ниже фа..ового перехода TiNill TiNil, имеет хорошие защитные свойства и прочное сцепление с основой . Причем, шероховатость поверхности не снижается и декоративный вид изделий не ухудшается. Цвет обработанных деталей темный с металлическим блеском— вороненый.

Производят опытную проверку предлага.емого способа. Образцы-ролики диаметром

40 мм и высотой 10 мм иэ никелида титана после обезжиривания подвергают нагреву в электрической печи при температурах 450, 500, 550, о00, 650, 700, 800 С в течение различного времени от 40 до 2 ч. Оксидирование при 700 С проводят при свободном и затрудненном доступе воздуха при упаковке образцов в ящиках с кварцевым песком. Обработанные ролики испытывают на трение скольжения со смазкой МС-70 ГОСТ 9762 — 61 в паре со стальными вкладышами иэ стали,эч

ШХ15 твердостью HRC — 60 — 62 на машине

МИ-1М, Для сравнения образцы, подвергнутые оксидированию при 600 С в течение 20 ч, испытывают с веретенным маслом АУ ГОСТ

1642 — 50 и жидкостью ПГВ ТУ 602 — 761 — 73. Зе

Шероховатость поверхности обрвэцов после механической обработки соответствует 8 классу по ГОСТ 2789 — 73. Нагружение на пару вращающийся ролик — неподвижный вкладыш через каждые 2000 оборотов осуществляют

3% ступенчато 8 раз, начиная е 9 кга/cwP ио

100 кгс/см — максимального дяа машины.

Если задира не происходит, то при 100кгс/см испытание продолжают до 70000 оборотов ролика. Скорость скольжения ролика 0,4 и/с.

Площадь качания образцов 200 мм .

Результаты испытаний приведены в таблице, Из данных таблицы следует вывод о значительном повышении износостойкости и антифрикционных свойств никелида титана, подвергнутого нагреву при 500 — 650 С в течение о . 15

15 — 30 ч. Износ ролика или отсутствует или составляет десятитысячные граммы при износе стального вкладыша от 0,002 до 0,007 г. Коэффициент трения во всех случаях 0,1.

Нагрев при 450 С практически не повышает износостойкость из-за малой толщины окисного слоя. Нагрев при 500 С в течение

30 ч приводит к снижению коэффициента трения до 0,03 — 0,06, но износостойкость повышает лишь до давления 50 кгс/см .

Увеличение выдержки свыше 30 ч нецелесообразно из-за удлинения процесса и увеличения трудовых энергозатрат. Кроме того, при длительной выдержке, например 40 ч наблюдается тенденция к снижению износостойкостн.

После обработки при 700 С, соответствующей существованию фазы TiNil, в течение

10 ч, износ образцов возрастает, что связано с наличием на поверхности роликов рыхлого окисного слоя, отслаивающегося при трении и приводящего к повреждению поверхности пары. Начальный коэффициент трения составляет 0,13 — 0,14. Независимо от способа поступления воздуха к образцам (свободный или затрудненный), они имеют одинаковый внешний вид и отслаивающийся окисный слой.

Для сплава, на котором произведено опробование режимов химико-термической обработки, температура перехода TiNili - TiNil лежит в интервале 680 — 700 С.

Таким образом, положительный эффект достигается при химико-термической обработке никелида титана при нагреве на воздухе в температурном интервале от 500 С до температуры на 10 — 20 ниже перехода TiNill - TiNil с выдержкой 15 — 30 ч.

Предлагаемый способ химико-термической обработки позволяет применить никелид титана для деталей трения, работающих со смазкой при давлениях 100 кгс/см и более, в приборах и машинах, к которым нредъявляют повышенные требования по виброактивности и звукоизлучению, а также по коррозионнои стойкости, например в киноаппаратуре, вентиляторах, насосных установках и т.п.

908951

Ю Ю б б о о х

О о

Й

85 б

Й 3

3й Я ю 8 о

Я ф Ю

О

СЧ

Ю о ввй5ЦвВ ь о о

Ф Ф

С Ъ В о„8 о о

С mhD Уй

В . В D г

s з о о о о о о о о о о о ф о о о о"

î o3 3 о о о сп ф О r4 о" о о" о

С) t Я оО О О

О О DÄ О„ о о о о" а

С) О О О О О О О О D О

908951

Составитель P. Клыкова

Техред А.Бабинец Корректор Н. Стен

Редактор Н. Ковалева

Тираж 1049 Подписное

ВНИИПИ Го сударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

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

Заказ 766/35

Филиал П11П "Патент", r. Ужгород, ул, Проектная, 4

Формула изобретения

Способ оксидирования изделий нз никелида титана, включающий нагрев в атмосфере воэду ха при температуре вьппе 500 С, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения иэносостойкости, нагрев осуществляют в интервале от 500 С до температуры на 10 — 20 С ниже фазового перехода TiNill TiNil с выдержкой 15 — 30 ч.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Минкевич А, М. Хиьвко-термическая об.

5 работка металлов и сплавов. М., "Машиностроение", 1965, с. 344.

2. Там же, с. 342.

3. Авторское свидетельство СССР N 414659, lO кл. С 23 F 7/06, 1972.