ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Обработка поверхности изделий из титана и его сплавов из "Титан в новой технике " В первых работах [125] азотирование титана вели в атмосфере аммиака, а также в смеси аммиака с азотом. Однако при азотировании в этих средах слой получался хрупким вследствие наводороживания титана. Е. Н. Новикова [126] изучала азотирование титановых сплавов в струе очищенного азота. Установлено, что при температуре 950°С в течение 30—40 ч на образцах технического титана ВТ1 образуется слой глубиной 0,06 мм (поверхностная твердость НВ 700— 800), который хорошо сопротивляется износу. При более высокой температуре азотирования глубина слоя увеличивается, но при этом сильно снижаются механические свойства сплавов вследствие интенсивного роста зерен. [c.94] Легирующие элементы, влияют на глубину диффузионного слоя, образующегося при азотировании. В табл. 26, по данным работы [128], приведены значения полной глубины слоя и поверхностной твердости для различных титановых сплавов после азотирования при 950°С в течение 30 ч. [c.94] Высокая жаростойкость титана может быть достигнута его диффузионным алитированием. Титановые изделия после напыления в вакууме при 850— 1000°С алюминиевого покрытия толщиной 0,2 мм и последующей диффузионной обработки выдерживают температуры до 1000°С в течение 100 ч [131]. Алитиро-ванный титан обладает также хорощей контактной свариваемостью. Однако процесс диффузионного насыщения титана с использованием нагрева в печи отличается больщой длительностью (до 10—20 ч), что является существенным недостатком, так как в результате получается грубая и сильно газонасыщенная структура, приводящая к охрупчиванию изделия. [c.96] Рентгеноструктурный и фазовый анализы показали, что электрический нагрев при алнтировании является более оптимальным процессом диффузионные слои, полученные при температуре ИОО С, представляют собой всегда только твердый раствор алюминия в титане. В случае алитирования с внешним источником тепла (нагрев в, печи) при всех температурах образуется слой Т1А1з. [c.97] В работе [130, с. 100] показано, что алитирование с применением скоростного электронагрева позволяет значительно интенсифицировать процесс образования диффузионных слоев на титане ВТ 1-0 и на сплаве ВТ14. Окалиностойкость титана после алитирования возрастает во много раз. На рис. 28 приведены результаты испытаний на жаростойкость при температуре 900°С в течение 20 ч необработанных и алитированных образцов титана и сплава ВТИ. Видно, что жаростойкость технического титана в результате алитирования возросла почти в 10 раз, а сплава ВТИ — в 5 раз. [c.97] Для промышленного применения одним из перспективных методов химико-термической обработки титана и его сплавов является оксидирование. Образуя ограниченные твердые растворы в широких пределах концентраций и соединения типа субоксидов, кислород способствует повышению прочности титана, придает титану особые физические и химические свойства. [c.97] БФ-2 значительно улучшаются антифрикционные свойства при работе в паре с чистым титаном, сталью н цветйыми металлами. При более высокой температуре окисления возможно получение более толстого диффузионного слоя, однако вести процесс выше 850°С не рекомендуется, так как при этом увеличивается зона хрупких окислов титана. [c.98] Для окисления титана можно применять ванны, содержащие расплавленную буру с добавкой карбида бора (при 800°С в течение 4—6 ч) при этом образуется поверхностный слой микротвердостью 700— 800 кгс/мм2. Метод окисления титана повышает износостойкость деталей из титана и его сплавов. В работе [133] при испытании на машине Амслера уменьшение массы образцов составило для необработанного титанового сплава с 0,5% Ш 0,1910—0,1948 г, после окисления при 950°С в течение 3 ч 0,0030—0,0064 г. [c.98] Закаленные и отпущенные образцы стали 45 и даже цементированные образцы из стали марки 20 после термической обработки показали в этих условиях испытания по сравнению с окисленными титановыми образцами значительно больший износ. [c.98] С целью интенсификации процессов окисления титана, создания равномерного покрытия всей поверхности обрабатываемого изделия представляет интерес применение кипящего или псевдоожиженного слоя. В работе Г. Г. Коломойца с соавторами [130, с. 70] описан процесс оксидирования изделий из титана в воздушной среде при температурах 700—800°С псев-доожиженный слой создавался кварцевым песком крупностью —0,6+0,2 мм. Установлена высокая скорость оксидирования титана в кипящем слое, которая резко возрастает с повышением температуры, достигая 1 — —10-10 мг/(см -мин) при 800°С. [c.98] Для увеличения поверхностей твердости и повышения сопротивляемости износу, а также увеличения жаростойкости титана и его сплавов можно применять также методы борирования, силицирования и берилли-рования. [c.98] Успех электролитического осаждения металлов на титан и его сплавы зависит от предварительной подготовки поверхности титана и прежде всего от удаления с нее оксидной пленки и альфированного слоя, а также от природы электролита и режима электролиза. Толстые оксидные пленки и альфированный слой удаляют с поверхности титана преимущественно механически тонкие — химическим или электрохимическим способом. [c.99] Наиболее освоенным гальваническим процессом при электрохимической обработке титана является его хромирование [134]. Титан и его сплавы (ВТ1, ВТ5), обработанные в растворе серной кислоты, обнаруживают хорошее сцепление с хромовым покрытием. [c.99] Хромирование улучшает антифрикционные свойства титана устраняет явление налипания и повышает поверхностную твердость. Хромовые покрытия наносят на титан и его сплавы в стандартном электролите (250— 300 г/л СгОз и 2,5—3,0 г/л H2SO4). Блестящие осадки хрома получаются при температуре 60—65° С и плотности тока 30—35 А/дм . Прочность сцепления полученных осадков с титаном достаточно высокая, если их толщина не превышает 20—25 мкм. Дальнейшее увеличение толщины осадка хрома снижает прочность сцепления в результате усиления внутренних напряжений хромового покрытия. [c.99] Осаждение никеля на титан и его сплавы имеет целью улучшение антифрикционных свойств, использование никелевого покрытия в качестве подслоя при меднении, серебрении, а также для соединения титановых изделий методом пайки. [c.99] Электролитическое серебрение титана и его оплавов имеет целью повышение Электропроводности и обеспечение возможности их пайки [135]. Электролитом для серебрения служил раствор 15 г/л K.Ag ( N)2 15 г/л K N boo температура 20—25° С плотность тока 0,3 А/дм толщина серебряного покрытия составляла 10— 15 мкм. Прочность серебряного покрытия с титаном не превышала 65 кгс/см . Посеребренные титановые образцы можно было паять оловянным припоем. [c.100] Вернуться к основной статье