Литейные сплавы на основе титана. Химический состав, структура, механические и литейные свойства сплавов. Область применения. 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Литейные сплавы на основе титана. Химический состав, структура, механические и литейные свойства сплавов. Область применения.



Для фасонного литья применяют технический титан и титановые сплавы марок ВТ5Л, ВТ14Л, ВТ6Л, ВТ9Л, ВТЗ-1Л, которые по химическому составу почти совпадают с аналогичными деформируемыми сплавами. В литейных сплавах допускается большее содержание примесей. Механические свойства литейных сплавов ниже, чем деформируемых.

Сплавы на основе титана пластичны и легко обрабатываются давлением при комнатной и повышенной температурах. Титановые сплавы склонны к повышенному налипанию на инструмент, что в сочетании с их низкой теплопроводностью затрудняет процесс механической обработки.

Сплавы на основе титана имеют хорошие литейные свойства. Небольшое значение температурного интервала кристаллизации обеспечивает им хорошую жидкотекучесть и достаточно высокую плотность отливок. Сплавы титана обладают незначительной склонностью к образованию горячих трещин и малой линейной усадкой (2-3%).

Недостатками титановых литейных сплавов являются: склонность расплавленного титана к быстрому поглощению газов, содержащихся в атмосфере; высокая активность при взаимодействии со всеми известными формовочными и огнеупорными материалами. В связи с этим плавка и разливка сплавов ведется в вакууме, а формы изготавливают из графита, корунда или магнезита - материалов, минимально взаимодействующих с расплавленным металлом.

Титановые сплавы подвергают термической обработке: рекристаллизационному отжигу, закалке и старению, а также химико-термической обработке.

Отжиг титановых сплавов проводят после холодной деформации. Температура их рекристаллизации составляет в среднем 500 °С, и отжиг при температуре 700-800 °С вполне достаточен для устранения наклепа. В результате фазовой перекристаллизации происходит измельчение зерна, что положительно сказывается на их пластических свойствах.

Титановые сплавы обладают низкими антифрикционными свойствами. Для повышения износостойкости их подвергают азотированию. Азотирование проводят в среде газообразного азота при температуре около 900 °С, длительность процесса до 50 ч.

Азотирование повышает поверхностную твердость, износостойкость и жаропрочность. Для уменьшения хрупкости азотированного слоя проводят вакуумный отжиг заготовок при 800-900 °С.

Наиболее широко для фасонного литья используется сплав марки ВТ5Л. Он имеет хорошие литейные свойства, отличается простотой химического состава, удовлетворительной пластичностью и ударной вязкостью отливок. Литейные дефекты сплава хорошо завариваются аргонно-дуговой сваркой. Сплав используется для изготовления отливок, длительно работающих при температурах до 400 °С.

Наиболее прочен промышленный литейный сплав марки ВТЗ-1Л. Литейные свойства и пластичность сплава ниже, чем у сплава марки ВТ5Л. Сплав обладает высокой жаропрочностью, отливки из него могут длительно работать при температурах до 450 °С.

Сплав марки ВТ9Л — литейный вариант жаропрочного сплава марки ВТ9. Он предназначен для работы при температурах до 560 °С.

Ni сплавы. Его характеристика и взаимодействие с другими элементами. Влияние ЛЭ на свойства. Классификация, маркировка, назначение. Коррозионностойкие, жаропрочные Ni сплавы

Никель по большей части является составным компонентом различных сплавов. Все нержавеющие стали обязательно содержат никель, т.к. никель повышает химическую стойкость сплава. Также сплавы никеля характеризуются высокой вязкостью и используются при изготовлении прочной брони.

Ni является основой жаропрочных и жароупорных сплавов, обладает ценными электрическими и магнитными свойствами. Чистый Ni имеет высокую прочность, пластичность, обладает большой химической стойкостью. Используется как покрытие поверхностей, для обеспечения коррозионной стойкости. Марки Н0, Н1, Н1У поставляются в виде катодных листов и пластин. Ni особой чистоты используют в электро-вакуумных приборах.

Марки: никель первичный: Н0 (Ni+Со=99,99%); Н2 (Ni+Со=99,8%); Н3 (Ni+Со=98,6%); Н4 и т.д.

Никель полуфабрикатный: НП1, НП2, НП3, НП4.

Никелевые сплавы: НКМ (94-97,8% Ni+Со, Si=2-4%, Mn=0,2-1%), НХК (83-91% Ni+Со, Cr=8-12%, Si=1-3%), НХ9 (Cr=8,5-10%).

НМц1, НМц2, НМц2,5, НМц5 — никель марганцевый, выпускается в виде проволоки.

На структуру и свойства Ni оказывают примеси: Co, Fe, Cu. О2 не растворяется в Ni и находится в виде закиси никеля. Содержание в никеле до 0,24% О2 мало отражается на его пластичности, но при нагреве в восстановительной атмосфере кислородосодержащий Ni становится хрупким. Сера в Ni тоже не растворяется, и находится в виде сульфидов, которые образуют с Ni легкоплавкие эвтектики (644°С), эвтектика располагается по границам зерен, делая Ni хрупким. Сера в количестве 0,0006% вызывает хрупкость Ni при высокой и комнатной t-ре. Аналогично влияют Pb (свинец), Se (селен).

Жаростойкость никеля может быть повышена введением хрома в количестве более 10% или алюминия в количестве более 5%; жаростойкие сплавы никеля с хромом (нихромы) содержат от 15 до 30% хрома.

Малые добавки церия, Ca, тория, Si значительно повышают жаростойкость нихрома.

Высокие характеристики жаропрочности Ni сплавов достигаются легированием их элементами Со, Сг, W, Мо, Ni, тормозящими развитие диффуз. процессов в твердом растворе.

 


Хромовые бронзы. Область применения. Основные марки бронз. Особенности плавки. Термическая обработка.

Хромовые бронзы относятся к числу основных в группе низколегированных медных сплавов, находят свое применение в различных отраслях промышленности. Важнейшими свойствами низколегированных медных сплавов являются их высокие, соизмеримые с медью тепло- и электропроводность. Заменить такие сплавы высоколегированными сплавами нельзя. Под хромовыми бронзами мы условно понимаем двухвалентные медно-хромовые или более сложные хромосодержащие медные низколегированные сплавы, в которых упрочнение происходит после закалки и старения в результате выделения хрома и хромосодержащих химических соединений.

Из всех хромовых бронз наибольшее применение нашли двухвалентные сплавы системы медь-хром и трехвалентные медь-хром-цинк, они составляют 90% всех хромовых бронз. Их особенности: высокие механические и эксплуатационные свойства, коррозионная стойкост. Хромовые бронзы являются дисперсионно-твердеющими сплавами и имеют оптимальное сочетание физических, механических и эксплуатационных свойств после термомеханической обработки.

В связи с тем, что изделия из хромовых бронз часто работают в условиях длительных нагревов, важным показателем их работоспособности является изменение свойств. Выдержка в течении нескольких часов при температуре 350˚С не влияет на механические свойства бронзы. При более высоких температурах снижается пластичность хромовых бронз, что может сказаться на их способности воспринимать горячую деформацию и на надежности при эксплуатации.

Основные марки бронз: БрХ – 0,4-1% Cr | БрХ0,8 – 0,4-0,7% Cr | БрХ0,8Т – 0,4-0,7% Cr, 0,03-0,08% | БрХЦр – 0,4-1% Cr, 0,03-0,08% Zr.

Плавильные емкости для выплавки хромовых бронз – графитовые либо набивные тигли из кислых и основных огнеупоров. Для защиты расплава от окисления используют древесный уголь, сажу, флюсы, генераторный газ, инертные газы, вакуум.

При плавке бронз большое значение имеет порядок загрузки шихты. Наиболее активные элементы вводятся в раствор в последнюю очередь. Метод ее введения должен обеспечивать непосредственное соприкосновение с зеркалом металла, а не со шлаком. Основой лигатуры должна быть медь, в противном случае возможно образование трудно растворимых химических компонентов.

Основные виды лигатур: медь-хром, медь-ванадий, медь-титан, медь-кальций. Оптимальное содержание хрома в лигатуре ≈ 10%, с титаном 30-40% Ti.

При конструировании литейных форм для фасонного литья хромовых бронз следует учитывать, что все сплавы имеют узкий интервал кристаллизации и склонны к образованию концентрированных усадочных раковин, поэтому технология литья и конструкция литейной формы должны предусматривать питание усадки при затвердевании отливки.



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-08-14; просмотров: 633; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 44.212.39.149 (0.007 с.)