Нагрев Особенности при сплавах и сталях

Следовательно, для штамповки поковки из того или иного сплава необходимо разработать технологический процесс с учетом физико-химических особенностей этого сплава и соблюдать его более строго, чем при ковке и штамповке стали. Особенно это касается нагрева. Нагрев цветных сплавов рекомендуется вести в электрических печах сопротивления, где достигается равномерный прогрев заготовки и легче осуществляется контроль режима. [c.340]

Как указывалось выше, колебания температуры при нагреве или эксплуатации металлов при высоких температурах, особенно переменные нагрев и охлаждение, увеличивают скорость окисления металлов, например железа и сталей, так как в защитной окисной пленке вследствие возникновения в ней термических напряжений образуются трещины и она может отслаиваться от металла, т. е, нарушается сохранность защитной пленки в связи с низкой ее термостойкостью. В ряде случаев термостойкость может быть повышена за счет внутреннего окисления сплава, способствующего врастанию образующейся окалины в металл. [c.136]

Режущие инструменты могут быть изготовлены из быстрорежущей стали и из твердых сплавов. Применение твердосплавных инструментов позволяет увеличить производительность обработки заготовок благодаря более высокой скорости резания и подачи инструмента, но при этом происходит сильный нагрев заготовки (особенно при ее малых размерах), вызывающий ее деформацию и снижение точности обработки. [c.275]

Общим принципом термической обработки жаропрочных сплавов на никелевой основе является определенная последовательность операций, характерная для дисперсионно-твердеющих материалов гомогенизирующий нагрев, быстрое охлаждение и старение при одной или нескольких температурах. Особенностью термообработки жаропрочных сплавов по сравнению с термической обработкой конструкционных сталей является необходимость весьма точной регулировки температуры и контроль за однородностью температурного поля. Детали должны быть защищены от непосредственного радиационного действия нагревателей. Это достигается установкой экранов или использованием муфельных печей. Лучше всего использовать обработку в печах с инертной или защитной средой (аргон, гелий, азот и другие газы). [c.208]

Как известно, первой операцией при осуществлении упрочняющей термической обработки железоуглеродистых сплавов является нагрев, обеспечивающий образование аустенита. От структуры аустенита во многом зависят конечные свойства изделий. Сейчас уже не вызывает сомнений корреляция между получающимися после термической обработки свойствами стали и состоянием аустенита, в частности размером его зерна, характером границ зерен, особенностями блочного строения, наличием в нем дисперсных частиц второй фазы, плотностью и распределением в нем дислокаций. В связи с этим возникает необходимость в изучении закономерностей, управляющих характером и кинетикой формирования у-фазы в различных условиях нагрева для структур разного типа. [c.3]

Наличие весьма прочной и трудно удалимой окисной пленки препятствует диффузионной сварке. Чтобы произошла сварка, недостаточно выполнить пусть даже самую тонкую механическую обработку соединяемых поверхностей. Требуется удалить окисную пленку. А для этого есть только один путь — увеличить разрежение, т. е. производить нагрев в более глубоком вакууме. Это необходимое, но еш е недостаточное условие. Нагрев в вакууме должен производиться непосредственно перед сваркой, без разва-куумирования места сварки. Кроме того, вакуумная очистка свариваемых поверхностей должна выполняться при некотором удалении их друг от друга. В противном случае, особенно при сварке разнородных сталей или сплавов, отличающихся по композиции, возможно напыление одной из поверхностей компонентами, улетучивающимися с другой поверхности. Необходимость раздельной вакуумной очистки поверхностей двух деталей, подлежащих сварке, естественно исключает возможность контактного нагрева, в ряде случаев более удобного в эксплуатации, чем высокочастотный нагрев. Ясно и то, что требование увеличения разрежения влечет за собой усложнение сварочной аппаратуры и оборудования. [c.367]

Практическое развитие идеи повышения высотности силовых установок самолетов позволило достигнуть больших скоростей полета на возрастающих высотах при неизменном максимальном скоростном напоре. Но возникающий при этом интенсивный нагрев передних кромок крыла и воздухозаборных устройств от трения пограничного слоя, окутывающего обтекаемую воздухом поверхность самолета, а также нагрев элементов конструкции от горячих частей турбореактивного двигателя (особенно — от форсажной камеры) заставили искать способы тепловой защиты летчика и специального оборудования и вести поисковые разработки теплостойких конструкций планеров самолетов, двигателей и бортовых систем. Уже на самолете МиГ-19 были применены высокопроизводительные турбохододиль-ные агрегаты для кондиционирования воздуха в кабине летчика. В дальнейшем мощные турбохолоди.льные агрегаты стали использоваться для охлаждения нетеплостойкого оборудования в приборных отсеках. Кроме того,, при изготовлении конструкций планера начали применяться специальные высокопрочные и жаропрочные сплавы вместо традиционных дюралевых сплавов. [c.386]

Наибольшие трудности представляет легирование нержавеющих, особенно хромомарганцевых сталей типа ЭИ481, ниобием. Пониженные температуры, характерные для этих сталей, высокая температура плавления 60%-ного феррониобия (1700° С), особенности растворения этого сплава приводили к тому, что в готовом металле встречались частицы нерасплавившегося феррониобия. Поэтому легирование ниобием необходимо производить за 1 —1,5 ч до выпуска плавки, обеспечив предварительное раздробление кусков до 20 мм в поперечнике и активное перемешивание металла в течение плавки. Целесообразно применение лигатур феррониобия с пониженным содержанием ниобия и соответственно с меньшей температурой плавления, в частности сплава FeMnNb [53]. Предварительный нагрев ферросплавов до 700—800° С существенно снижает тепловые потери ванны при легировании и ускоряет этот процесс. Однако используемые обычно для нагрева газовые печи не яв- [c.82]

Особый интерес представляют покрытия из никель-алюминие-вых порошков, которые в процессе плазменного напыления образуют алюминиды никеля, отличающиеся высокой твердостью и жаростойкостью. В одних из первых работ [362—364], посвященных этому типу покрытий, рассмотрены некоторые особенности формирования никель-алюминиевых покрытий и их свойства. Напыление проводили порошком алюминия, частицы которого были покрыты слоем никеля. Обычно соотношение между количеством алюминия и никеля нужно выбирать из расчета получения в процессе формирования покрытия фазы NiAl, отличающейся наиболее высокими защитными свойствами среди других алюминидов никеля. Покрытие может быть успешно нанесено на стали различных марок, алюминиевые сплавы, титан, ниобий, тантал, молибден и другие металлические материалы. Покрытие характеризуется высокой сплошностью и прочностью сцепления с основой более 200 кПсм . Твердость покрытия достигает 75 HRB. Защитные свойства покрытий иллюстрируются следующими примерами при толщине до 0,25 мм оно защищает молибден от окисления при 1020° С на воздухе более 200 ч, выдерживает многократный циклический нагрев до 980° С и сохраняет свою структуру и высокую жаростойкость вплоть до 1500—1600° С. Среди особо ценных свойств покрытия следует отметить хорошее сопротивление расплавам жидких стекол различных марок. В связи с этим оно нашло применение для защиты стеклоформующих инструментов и оснастки [364]. [c.333]

В изотермических условиях изменяется характер износа штампа. Практически отсутствует характерное для обычной штамповки размывание гравюры. При штамповке в обычных условиях температура поверхности инструмента повышается не только из-за контакта с нагретой заготовкой, но и в результате тепловыделения на границе между металлом и инструментом, особенно при высоких скоростях деформирования и большом коэффициенте контактного трения. Практически вся выделенная на этой границе теплота расходуется на нагрев штампа. В результате температура в приконтактной зоне штампа может быть выше температуры отпуска штамповой стали, что приводит к ин-. тенсивному износу штампа. В изотермических условиях тепловыделение на контакте штампа с заготовкой резко уменьшается из-за снижения скорости деформирования, коэффициента контактного трения и сопротивления деформированию штампуемого сплава. Выделяемая теплота равномерно распределяется между заготовкой и штампом, имеющими одинаковую начальную температуру, а стеклосмазка является теплоизоляцией между ними. [c.62]

Все известные литературные данные учитывают только первый возможный дополнительный источник углерода и азота — частичное или полное обратное растворение углерод- и азотсодержащих фаз во времени после пластической деформации. Механизм обратного растворения нитридов при взаимодействии с ними дислокаций рассмотрен в работе [66]. Следует полагать, что эффект обратного растворения увеличивается с увеличением дисперсности и объемной плотности частиц второй фазы важное значение имеет когерентность этих частиц с матрицей, а также их форма, которые обусловливают либо остановку дислокаций у частиц, либо их огибание, либо перерезание . В последнем случае размер какого-то количества частиц может оказаться меньше критического, особенно если после деформации следует нагрев, что вызовет их растворение по типу возврата. Поэтому максимальное проявление эффекта обратного растворения можно ожидать в закалочно-состаренных сталях, особенно при низкотемпературном закалочном старении. Вероятное явление обратного растворения фиксируется обычно либо по увеличению пика Сноека в течение определенного времени после деформации [32, 67—69], либо по непосредственному наблюдению уменьшения размеров и количества частиц, взаимодействующих с дислокациями [66, 70—73]. Последних работ, однако, мало и результаты их еще недостаточно убедительны. В сплавах железо — азот, железо — углерод, в техническом железе обогащение твердого раствора за счет вероятного эффекта обратного растворения может достигать 10—307о от первоначальной концентрации примесных атомов в твердом растворе. В работе [32] сделана попытка учесть возможный эффект обратного растворения в общей кинетике деформационного старения. Оказалось, что кинетика обратного растворения происходит по обычному уравнению (типа Авраами) с га= /2. [c.39]

Исследования показали, что для получения прочности сцепления покрытия с основой 0,03 ГПа достаточно нанести подслой олова толщиной 0,5 мкм. Зависимость прочности сцепления олова со сталью У8А от температуры конденсации олова показана на рис. 75 (толщина слоя олова 10—15 мкм). Максимальная прочность сцепления составляет 0,018 ГПа. Для выбора оптимальной температуры конденсации последующего цинкового или кадмиевого покрытия изучена зависимость адгезии от температуры конденсации цинка 1 (рис. 76) и кадмия 2 (рис. 76) к стали У8А, на поверхность которой осажден слой олова толщиной 0,5 мкм при температуре 200° С. Предварительными опытами было установлено, что реиспарение цинка происходит при температурах подложки выше 250° С, а кадмия — выше 210° С. Исходя из данных рис. 76, можно выбрать оптимальные температуры конденсации 210° С для Zn и 180° С для d. При этом прочность сцепления покрытия составляет 0,031 и 0,029 ГПа соответственно. Эти значения превышают прочность сцепления со сталью однослойного оловянного покрытия. По-видимому, благодаря диффузии Zn ( d) в Sn образуется сплав, обладающий лучшим сцеплением со сталью, чем чистое олово. Было установлено, что прочность сцепления цинка и кадмия со сталью (без подслоя олова), нанесенных после предварительного нагрева стали до 500° С и охлаждения до 200° С, составляет соответственно 0,018 и 0,016 ГПа. Таким образом, введение тонкого подслоя олова позволяет значительно улучшить адгезию цинковых и кадмиевых покрытий со сталью, что особенно важно для высокопрочных сталей, нагрев которых выше 200° С часто ухудшает их механические свойства. [c.145]

Очевидно, что значительный перегрев кальциевого баббита допускать нельзя. Темп-ра нагрева изложницы, как и для других баббитов, д. б. ниже нижней критической точки. При заливке рассмотренных баббитов не следует доводить (° до высшего предела верхняя °крит 4-150° лучше ограничиться нагревом лишь до верхней 1° рит -f50° (для БК это особенно важно). Следует отметить еще большую способность кальциевых баббитов к старению и очень чувствительное отношение БК к те[)мич. обработке. Сплав, отлитый при 580° и давший через 5 суток твердость по Бринелю ок. 37, после нового нагрева до 150° в течение 20 мин. и охлаждения на воздухе до комнатной г° показал твердость лишь 25, к-рая однако вновь стала расти и череа 3 часа дошла до 30, а через 40 час. вновь достигла твердости 37 (бывшей через 5 сутог после отливки при 580°). Нагрев сплава с 1,05% Са и 0,83% Ка в течение 2 час. при 50° достаточен для ускорения старения. Ход упрочнения сплава БК при комнатой f после нагрева до 150° дан в табл. 22. [c.417]

В области химико-термической обработки большой вклад внесён в исследование и внедрение различных методов газовой цементации. Низкотемпературное газовое цианирование инструментальных сталей, разработанное отечественными заводами,—один из весьма эффективных методов повышения стойкости режущего инструмента. Советскими учёными также разработаны и применены новые методы нагрева при термической обработке — нагрев токами высокой частоты, нагрев токами промышленной частоты, нагрев в электролите,— позволяющие весьма рационально и экономично разрешать чрезвычайно сложные задачи современного машиностроения. Отечественная наука и практика рационализировали режимы термической обработки чугуна (сверхускоренный отжиг ковкого чугуна, изотермическая закалка серых чугунов и др.). Особенно большие работы проведены в области металлографии, термической обработки цветных металлов и сплавов. [c.476]

Стыковое сварное соединение цилиндра с цилиндром наиболее важно для труб парогенератора. Возникающие при этом дефекты представляют серьезную проблему из-за большого числа сварных швов в парогенераторе. Основными из них являются непровар, пористость и воздушные пузыри (рис. 7.5) [6]. Большинство обычно используемых материалов не подвержено трещинообразо-ванию, однако трещины могут возникнуть при сварке мартенсит-ных и стареющих аустенитных сталей. Некоторые стали, относительно редко применяемые в парогенераторах, особенно чувствительны к трещинам. В частности, образование трещин в зоне термического влияния очень трудно предотвратить в мартенсит-ной стали с 12% Сг, потому что объемные изменения связаны с мартенситным переходом. Никелевые стали также склонны к трещинообразованию как в сварном шве, так и в зоне термического влияния. Трещинобразование в сталях с 12% Сг можно предотвратить, используя их предварительный нагрев, а в никелевых сплавах — используя специальный присадочный металл, например проволоку 1псо А , и в обоих случаях можно свести к минимуму при ограничении тепловой мощности дуги и использовании высококачественных проволочных электродов или при применении пульсирующей дуги. Очень серьезная проблема при сварке труб парогенератора связана с наплавом, получающимся на внутренней стороне трубок. Обычно его пытаются удалить при протяжке, но этот способ не очень эффективен, особенно когда сварной шов находится в центральной части длинной трубы. Первоначально многие сварные узлы такого рода получали контактной стыковой сваркой, причем в критический момент в трубу под давлением подавали инертный газ, чтобы предотвратить натек металла внутрь. К сожалению, уловить четкую грань между образованием наплава и полным требуемым проплавлением в этом случае очень трудно, так как даже случайные колебания элект- [c.75]

Общей особенностью аустенитных сварочных проволок является их легкая наклепываемость и, как следствие, большая жесткость, сильно затрудняющая работу правйльных механизмов и токоведущих частей аппаратуры для сварки под флюсом. Сказанное, естественно, относится в полной мере и к другим способам механизированной сварки, предусматривающим быструю непрерывную подачу аустенитной проволоки. Даже непродолжительный нагрев при температурах, превышающих 950—1000° С (в зависимости от марки стали или сплава), может смягчить проволоку. При отсутствии печей светлого отжига, во избежание недопустимого окисления поверхности проволоки, ее можно подвергать нагреву и в обычных печах, но в специальных герметичных контейнерах. В таких контейнерах проявляется эффект самопроизвольного образования вакуума и очистки поверхностей от окислов (см. гл. VIII). Об этом явлении подробнее будет сказано в следующей главе, в разделе, посвященном так называемой авто-вакуумной сварке давлением. [c.315]

В настоящее время создан промышленный образец ротострогального станка для обработки заготовок диаметром до 400 мм и длиной до 1 м. Ротострогальная головка диаметром 800 мм оснащена десятью ножами и имеет привод, обеспечивающий крутящий момент до 60 кНм. Ротационное строгание особенно эффективно при обработке прокатных валков из труднообрабатываемых и жаростойких сталей, отливок из отбеленных чугунов, титановых сплавов. Для обдирки крупных заготовок рекомендуется нагрев в диапазоне 870. .. 1010 К. Производительность обработки повышается более чем в 10 раз при значительной экономии режущего инструмента. [c.102]

Все стандартные нержавеющие стали легко поддаются горячей обработке путем ковки, прессования, штамповки или экструзии, хотя эти стали, в особенности сорта, содержащие никель, жестче , чем низколегированные или углеродистые стали. Для сплавов Ре— Сг и Ре—Сг-N1 обычно используют температуры 1100—900° С и 1200—900 С соответственно. Для достижения оптимальных механических свойств, а иногда и коррозионной стойкости, после формовки обычно проводят термическую обработку. Для мартенситных сталей, как правило, применяют нормализацию и отпуск (воздушное охлаждение от температуры аустенитизации, а затем повторный нагрев до определенной температуры ниже точки образования аустеннта), отжиг (охлан дение в печи от температуры аустенитизации) или простой отпуск. Для ферритных сталей обычно применяют нагрев до 750—800° С с последующим воздушным охлаждением, а аустенитные стали чаще всего нагревают до 1000— 1100° С с последующим воздушным охлаждением или закалкой (в зависимости от марки стали и поперечного сечения изделия). При больших сечениях изделий во избежание растрескивания не следует допускать резких изменений температуры в ходе нагрева и охлаждения ферритных сталей, а также мартенситных сталей в закаленном состоянии. Аустенитные стали очень стойки к растрескиванию, но сильные градиенты температур могут вызвать коробление. [c.28]

В нек-рых неответственных случаях в качестве присадочного материала применяются сплавы из никеля, меди, железа, марганца и алюминия в различных пропорциях. Иногда в качестве присадочного материала употребляют т. н. бронзу Тобина, к-рая состоит из меди (69—63%), олова (0,5—1,5%) и цинка (40,5— 35,5%). Темп-ра плавления этого сплава достигает 870, так что в данном случае происходит уже не сварка, а пайка. Сущностью горячей газовой заварки, как говорилось выше, является предварительный подогрев отливки, исправление и затем медленное охлаждение в специальной печи. Самый процесс горячей газовой заварки ничем не отличается от заварки холодной. Для доброкачественности отливки заваренную деталь полезно перед охлаждением еще раз нагреть докрасна и лишь затем охладить окончательно. Большое употребление получила дуговая заварка, в особенности тех мест литья, к-рые не подвергаются дальнейшей механич. обработке. При дуговой заварке расплавляющая отливку вольтова дуга зажигается мешду отливкой и специальным электродом, одновременно служащим и присадочным материалом. После очистки литье подвергается иногда термич. обработке. Стальное литье (см.) и ковкий чугун (см. Чугун ковкий) обязательно отжигаются. Серое чугунное литье, особенно высококачественное, и легированное (см. Чугунное литье) такше м. б. подвергнуто термич. обработке аналогично стали, причем структура чугуна феррито-графито-цементи-товая переходит в структуру перлито-графитную с повышением механич. качеств. Бронзовое и алюминиевое литье такше м. б. улучшено посредством термич. обработки (см. Цеептюе литье). [c.97]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...