Газонасыщение

Важное значение при заливке форм имеет выбор температуры заливки расплавленного металла. При повышенной температуре заливки возрастает жидкотекучесть металла, улучшается питание отливок, по горячий металл более газонасыщен, сильнее окисляется, вызывает пригар на поверхности отливки. В то время как низкая температура заливки увеличивает опасность незаполнения полости формы, захвата воздуха, ухудшается питание отливки. Температуру заливки сплавов целесообразно назначать на 100—150 С выше температуры ликвидуса. [c.144]

Для реальных металлов значение R обычно мало (единицы — десятки микроом), время t также нельзя выбирать большим из-за возможности газонасыщения металла при сварке (обычно это доли секунды). В результате для выделения достаточного количества энергии при контактной сварке необходимо применение значительных токов I, что в основном и определяет специфику оборудования для контактной сварки. Эта специфика состоит в том, что контактная сварочная машина при непосредственном питании от сети должна кратковременно потреблять значительную мощность, (десятки и сотни киловатт). Это крайне невыгодно с энергетической точки зрения и для процессов контактной сварки в ряде случаев стараются применять системы электропитания с накоплением энергии (в конденсаторах, аккумуляторах, вращающихся маховиках). Такое сварочное оборудование равномернее загружает питающую сеть, имеет меньшую среднюю установочную мощность, но обычно дороже и сложнее в эксплуатации. [c.133]

Благодаря таким свойствам сплав нашел широкое применение при изготовлении литьем в кокиль поршней для двухтактного двигателя модели 440-02, устанавливаемого на снегоходе Рысь на ОАО УМПО (см. табл. 17). Сплав обладает следующими технологическими и физико-механическими свойствами температура плавления 500°С температура литья 730 С литейная усадка 1,3% герметичность высокая склонность к газонасыщению пониженная свариваемость хорошая рабочая температура 150 С плотность 2720 кг/м коэффициент термического расширения ахЮ (1/ С) - 21 при температуре 200 - 300°С теплопроводность при температуре 20 - 300°С составляет 38 Вт/(м-°С). [c.72]

Получение качественных жаропрочных отливок с заданными физико-механическими и эксплуатационными свойствами возможно только при умелом регулировании протекающих металлургических и термодинамических процессов в электроплавильных агрегатах. Задача технолога-металлурга заключается в том, чтобы довести до минимума содержание вредных примесей и газонасыщенность, что значительно снижает качество литейного жаропрочного сплава. [c.269]

Очевидно, число X представляет собой число Эйлера, составленное по перепаду давления роо — Значение числа х, при котором начинается кавитация на данной обтекаемой поверхности, называется критическим — х р. Оно зависит как от формы тела, которой определяется закон распределения давлений по его поверхности, так и от свойств жидкости (вязкости, поверхностного натяжения, газонасыщения). Так как рост газовых пузырей начинается при вполне определенном давлении /з р, значению х р должно соответствовать именно это давление. Можно считать, что Рнр = Рн. т. е. Рнр равно давлению рн насыщенных паров. Это давление достигается в той точке обтекаемой поверхности , где скорость имеет максимальное значение и . Для определения [c.399]

Азот и кислород воздуха активно взаимодействует с тугоплавкими металлами, в связи с чем горячая деформация этих металлов или затрудняется, или становится вообще невозможной из-за окисления поверхностных слоев, газонасыщения и изменения их химического состава. [c.525]

Если концентрация газа в окружающей среде (в частности, в вакууме) ниже его концентрации в металле, то наблюдается дегазация металла. Исключение газонасыщения и окисления металлов при горячей деформации приводит к повыщению пластичности. Например, рений на воздухе хрупок при горячей деформации из-за наличия красноломкости и не допускает какой-либо остаточной деформации. Этот рений удается прокатать в вакууме с суммарным обжатием 50 7о- Повышение деформируемости при прокатке в вакууме для некоторых металлов достигает 60—80 /о. т. е. абсолютно хрупкие при деформации на воздухе металлы становятся вполне пластичными при деформации в вакууме. [c.527]

Рис. 279. Изменение газонасыщен-ности, регистрируемое твердостью HV при нагреве циркония 1200 °С в различных средах

Исследовано [55] насыщение расплава чистого алюминия (99,999%) водородом на плотность слитков диаметром 50 и высотой 160 мм, закристаллизованных под атмосферным давлением и поршневым давлением до 200 МН/м . Сплав выплавляли в высокочастотной индукционной печи с графитовым тиглем и продували водяным паром при его расходе 1—2 л/мин. Затем газонасыщенный расплав заливали в металлическую матрицу, нагретую до 150° С, в которой он затвердевал под атмосферным или поршневым давлением. Установлено, что макроскопические дефекты в слитках, содержащих водород, уменьшаются по мере увеличения давления и почти полностью исчезают при давлении 50 МН/м . При этом с увеличением давления (свыше 20 МН/м ) значения плотности выравниваются по высоте слитка, приближаясь к максимальным. [c.42]

ЛИТЫХ заготовках. Однако из этого не следует, что при кристаллизации под давлением можно изготовлять слитки и отливки из металлов и сплавов, насыщенных газами. Действительно, газовые раковины при наложении давления не образуются, но механические свойства газонасыщенного металла будут ниже, чем дегазированного и рафинированного. [c.44]

Горячая прокатка образцов в вакууме позволяет получать более высокие степени обжатия по сравнению с прокаткой на воздухе вследствие меньшего газонасыщения [1] [c.119]

Судя по диаграммам пластичности, температурный интервал штамповки прессованного и отожженного ниобия находится в пределах 1200—1800° С, однако при этих температурах ниобиевые сплавы обладают высокой химической активностью к взаимодействию с газами. Образование газонасыщенного слоя приводит [c.161]

С в течение 30 мин дефектов на поверхности деталей не обнаружено, газонасыщения приповерхностного слоя не происходит. Микрофотография (рис. 1) иллюстрирует характерную для ниобия структуру. [c.163]

ВЛИЯНИЕ ГАЗОНАСЫЩЕННОГО слоя НА ТРЕЩИНОСТОЙКОСТЬ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ [c.131]

В процессе изготовления деталей или конструкций из титановых сплавов в результате нагрева в воздушной атмосфере или в атмосфере инертных газов, недостаточно очищенных от воздуха, на поверхности образуется газонасыщенный-слой, который приводит к охрупчиванию поверхностных слоев металла. Глубина слон и соответственно степень охрупчивания зависят от температуры нагрева, длительности выдержки, химического и фазового состава сплавов. Процессы газонасыщения, [c.131]

Наличие на поверхности образцов газонасыщенного слоя глубиной 50 мкм после нагрева при бОО С, 50 ч несущественно отразилось на прочности и пластичности при испытании на воздухе. Принципиально другой результат получается при испытании образцов с газонасыщенным слоем в коррозионной среде из табл. 21 видно, что пластичность снижается почти в 4 раза. Удаление газонасыщенного слоя приводит к возврату свойств в исходное состояние. Осмотр поверхности испытанных образцов с газонасыщенным слоем показал наличие микротрещин, располагающихся перпендикулярно направлению растягивающего уси- [c.132]

Учитывая, что охрупчивание образцов и при статических, и при малоцикловых испытаниях происходило только при совместном влиянии поверхностного газонасыщенного слоя и коррозионной среды, представляло интерес рассмотреть изменение интенсивности протекания коррозионных процессов при нагружении образцов с газонасыщенным слоем. [c.135]

На рис. 90 показана зависимость потенциала Лу> от величины приложенных растягивающих напряжений а в образцах сплава ВТ5-1 с газонасыщенным слоем й без слоя. Как видно из рис. 90, кривая изменения электрохимического потенциала образцов с газонасыщенным слоем отличается резким скачком потенциала, максимальное изменение которого по сравнению с электродом сравнения достигало 480 мВ. [c.135]

Судить о развитии коррозионных процессов можно по моменту отклонения потенциала от нулевого значения (что может быть связано только с Локальным нарушением пассивности, т.е. появлением первых трещин в газонасыщенном слое). Из рис. 90 видно, что отклонение потенциала от нулевого значения для образцов с газонасыщенным слоем начинается при о= 220- 260 МПа, а для образцов в исходном состоянии и со снятым газонасыщенным слоем —лишь при а= 650- -700 МПа. [c.135]

Таким образом, в образцах с газонасыщенным слоем первые трещины возникают в хрупком поверхностном слое при напряжениях, составляю- [c.135]

В табл. 21 приведены результаты малоцикловых испытаний по пяти образцов (на режим) с газонасыщенным слоем после различной термической обработки. Глубина газонасыщенного слоя составляла в обоих случаях 100 мкм. [c.136]

Как видно из табл. 21, изменение чувствительности к коррозионной среде основного металла кардинально повлияло на малоцикловую долговечность образцов с газонасыщенным слоем. [c.136]

Очень часто конечной операцией изготовления полуфабрикатов или деталей из титановых сплавов является химическое травление (листы, ленты, трубы, проволока, штамповка и пр.) с целью удаления газонасыщенного слоя. Оно в значительной степени определяет уровень усталостной прочности. Наиболее часто применяемая операция обработки большинства листов, труб и других профилей — кислотное травление. В результате такой обработки циклическая прочность снижается на 20 —40 % [ 173]. Наибольшее влияние травления на усталость наблюдается у высокопрочных сплавов, наименьшее —у технически чистого титана. Заметное снижение усталостной прочности титана происходит при других видах химической обработки, например после электрохимической обработки (ЭХО). В настоящее время находит все более широкое применение ряд новых видов электрохимической и электрогидравлической обработки поверхности металлов. Влияние этих видов обработки (как финишной) на усталостную прочность титановых сплавов мало изучено. Как правило, после таких видов обработки на поверхности металла образуются тонкие наводороженные слои, что для титановых сплавов нежелательно. Электрогидравлическая обработка поверхности (электро-разрядная, электроимпульсная, электроискровая) —один из новых технологических видов очистки отливок, штамповок и других "черных" поверхностей заготовок. Эта поверхностная обработка сопровождается комплексом физико-химических и механических воздействий на металл [174]. Для титановых сплавов она благоприятна, по-видимому, вследствие сильного поверхностного наклепа и образования сжимающих напряжений у поверхности. [c.182]

В титановой стойке шасси самолета Ан-74, изготовленной из сплава ВТ-22, были выявлены следы неубранного газонасыщенного слоя материала (так называемый альфированный слой), также оставшегося после штамповки детали. Измерения микротвердости показали, что разная глубина залегания дефектного слоя материала повышенной твердости характеризовала разную наработку стоек в эксплуатации на момент их разрушения (рис. 1.11). Меньшему по глубине дефектному слою соответствовала большая наработка детали в эксплуатации. Рассматриваемые случаи не привели к тяжелым последствиям, поскольку после распространения усталостной трещины окончательное развитие разрушения происходило во время стоянки самолетов по механизму медленного подрастания статической трещины под действием нагрузки от самолета при низких температурах окружающей среды в условиях Дальнего Севера. [c.48]

Не редки случаи появления дефектов материала в титановых дисках компрессоров ГТД [56, 81, 88], в том числе в ступичной части, где диски наиболее нагружены, а также и в других зонах. Как правило, это зоны газонасыщенного материала с повышенным содержанием кислорода (рис. 1.12). Однако в одном случае, который привел к аварии самолета, имел место дефект в виде включения нитрида титана [80]. Многолетние эксперименты и анализ технологического цикла изготовления диска не позволили однозначно выявить возмож- [c.50]

Однако процесс изготовления оболочковых форм имеет свои особенности. При применении электрокорунда жидкий титан взаимодействует с формой и на поверхности отливки образуется газонасыщенный слой. Для предотвращения газонасыщения и загрязнения металла применяют следующие технологические корректировки при изготовлении суспензии содержание SiOi уменьшают до 10 - 11% вместо 18% SiOi для литья из жаропрочного сплава. Использование суспензии с 18% S1O2 приводит к значительному повышению содержания кислорода, кремния и других элементов в отливке. [c.321]

Газожидкост 1ый слой, образованный при взаимодействии фаз. сливается через боковые езеики короба 2, а менее вспениваемая жидкость поступает через патрубки 4 в коллектор, откуда через нижние щели коллектора вертикальным плотным слоем стекает в короб. Поток осветленной жидкости, вытекающей из коллектора, разделяет два встречных потока газонасыщенной жидкости, протекающей через боковые стенки короба, и одновременно интенсивно разрушает слой пены в переливных коробах. Выделившийся при этом газ дегазации отводится через трубку 6 под вышележащую тарелку, а жидкость из переливных коробов поступает на нижележащую тарелку. [c.314]

При нагреве и деформации тугоплавких металлов на воздухе за счет взаимодействия Hj, О2 и N2 воздуха поверхностные слои охруп-чиваются из-за газонасыщения. Деформированные изделия или разрушаются, или имеют пораженную трещинами и рванинами поверхность. Поэтому деформацию тугоплавких металлов проводят в вакууме, газозащитных средах или защитных оболочках. [c.527]

Для металлов второй группы газонасыщение не исключается при любом технически допустимом вакууме ( 1,33-10 3 МПа). однако вакуум подавляет скорость окислительной реакции, уменьшает толщину окисного слоя (см. рис. 278), снижает газонасыщае-мость металла и глубину газонасыщенного слоя (рис. 279). Это в свою очередь приводит не только к повышению пластичности в процессе деформации, но и повышает пластичность металлов после горячей обработки давлением (рис. 280), способствуя тем самым существенному улучшению эксплуатационных свойств прочности, пластичности, коррозионной стойкости и т. д. [c.527]

Специфические особенности этих состояний, в том числе формирование новых фаз, дефектных субструктур (например, диссипативных и других структур самоорганизации в высоконеравновесных системах), нереализуемых при традиционных методах обработки металлов и сплавов, обусловлены высокоскоростными процессами разофева и охлаждения возможностью газонасыщения и изменения элементного состава поверхностного слоя, его гидродинамического перемешивания формированием пароплазменного облака вблизи поверхности. В результате образуется волна напряжений, или ударная волна, которая по своей структуре, длительности (в случае наносекундных пучков) и характеру воздействия на материалы существенно отличается от ударных волн, инициируемых традиционными методами [83]. Так, при плотностях ионного тока s 100 А/см- формирование и распространение ударных волн в металлах приводят к увеличению концентрации дефектов структуры, в частности дислокационных петель, на глубинах 50- [c.168]

Метод кристаллизации под давлением, разработанный А. А. Бочваром и А. Г. Спасским [53, 54], основан на том, что при повышенном давлении (0,4—0,5 МН/м ), создаваемом над кристаллизующимся в литейной форме расплавом, в растворенном состояаии может остаться больше газов, чем при атмосферном давлении. При этом можно получить плотные отливки без газовой пористости даже из газонасыщенного расплава. Этот метод считается одним из наиболее эффективных в борьбе с газовой пористостью в фасонных отливках из алюминиевых сплавов. [c.42]

Горячая прокатка рутения на воздухе приводит к хрупкости вследствие газонасыщения и образования окалины. Рекомендуется прокатка вакуумплавленного рутения в вакууме при 1200—1400 °С с обжатием за проход 20—25 % и суммарным обжатием до 75 %. Давление на валки зависит от температуры и величины обжатия за один проход [c.164]

Особенностью алюминиевых бронз являете повышенная по сравнению с оловяинымн бронзами величина усадки, что вызывает необходимость применения особых предосторожностей при заливке для получения качественного. литья. Алюминиевые бронзы более склонны к трещииообразованию при затрудненной усадке, повышенному газонасыщению и окислению при неблагоприятных условиях плавки и заливки. Алюминиевые бронзы как материал обладают высокой гидроирочностью, однако получить из них герметичные отливки слол -1ЮЙ конфигурации часто труднее, чем из оловянных бронз из-за образующихся в сплаве окислов алюминия. Недостатком алюминиевых бронз является также трудность, с которой они поддаются пайке. [c.224]

Результаты замеров микротвердости образцов после обжига и последующих испытаний приведены в таблице. Как видно из данных таблицы, с повышением температуры формирования покрытий у обоих сплавов увеличивается величина микротвердости и глубина диффузионного слоя, что объясняется диффузией кислорода воздуха сквозь слой незаплавившегося покрытия и химическим взаимодействием компонентов покрытия со сплавами. При этом микротвердость и глубина диффузионного слоя зависят от состава сплава. В процессе испытаний глубина диффузионного слоя увеличивается. Это происходит вследствие рассасывания первичного газонасыщенного слоя, образовавшегося в процессе обжига покрытия, и продолжающегося при температуре выдержки взаимодействия титана с компонентами покрытия. [c.155]

При обработке давлением в холодном состоянии допустимая степень деформации без разрушения составляет 70—80%. Однако широкое внедрение холодной объемной штамповки нио-биевых сплавов сдерживается из-за высокого сопротивления деформации и значительного механического наклепа. Применение горячей штамповки при температурах ниже температур заметного газонасыщения не приводит к существенному снижению сопротивления деформации. Поэтому горячая объемная штамповка — основной метод изготовления штампованных поковок ниобиевых сплавов. [c.161]

Известно, что силицидные покрытия (Мо312, NbSi2) надежно защищают ниобий и его сплавы от окисления в процессе нагрева. Они могут быть получены различными снособами, например плазменным напылением и диффузионным насыщением. Однако микроскопическое исследование плазменных покрытий после горячей штамповки показало не только наличие значительного приповерхностного газонасыщенного слоя, но и проникновение газа внутрь металла по границам волокон. Такое глубинное проникновение газов свидетельствует о том, что процессы газонасыщения протекают через слой плазменного покрытия в течение всего цикла горячего прессования — нагрева, обработки давлением, охлаждения. [c.162]

Авторами совместно с А. В. Гурьевым, В. И. Водопьяновым, М. Б. Бодуновой и В.А. Шером изучено влияние термической Обработки, проводимой в атмосфере воздуха и применяемой для снятия остаточных сварочных напряжений, на характеристики трещиностойкости сплавов ВТ5-1 и ВТ6. При проведении опытов необходимо было учесть влияние поверхностного газонасыщения на характеристики трещиностойкости и неизбежно сопутствующий данной термообработке распад а-фазы. Мни-тывая, что распад а-фазы наиболее интенсивно протекает в интервале 500—600°С, а температура снятия остаточных напряжений, как правило, составляет 600—700°С, опыты проводили в основном после нагрева при бОО С с разной выдержкой и частично после нагрева при 700°С с различной скоростью охлаждения. [c.132]

Рис. 87. Мсгкрлфотографил поверхности образца сплава ВТ5-1 с поверхностным газонасыщенным споем после приложения усилия Р X 100

Аналогичное влияние газонасыщенного слоя на характеристики прочности и пластичности наблюдается и при малоцикловом нагружении. На рис. 89 приведены кривые малоциклового нагружения образцов сплава ВТ6 (/ = 0), полученные при испытании на воздухе и в 3 %-ном растворе N301. При испытании на воздухе долговечность образцов с поверхностным газонасыщенным слоем (рис. 89, кривая 1) оказалась примерно на уровне долговечности образцов в исходном состоянии. Испытание в коррозионной среде образцов с газонасыщенным слоем привело [c.134]

Выше было показано, что длительная выдержка при 500— 600°С способствует распаду а-фазы с образованием предвыделений а2ч ]азы. Такие процессы прошли в образцах с газонасыщенным слоем, возникшим в результате нагрева до 600°С с 50-ч выдержкой. Металл в таком состоянии склонен к коррозионному растрескиванию, которое и возникает после образования трещины в слое. Об этом свидетельствует и ветвистый характер развития трещины в образцах, испытанных при статических и малоцикловых нагрузках в коррозионной среде. Из рис. 82 следует, что кратковременный нагрев до 700 С не вызывает распада а-фазы. [c.136]

Полученные результаты показывают, что применяемая в ряде случаев термическая обработка для снятия остаточных сварочных напряжений, связанная с нагревом конструкций до 600—700°С на воздухе и медленным охлаждением, может привести к резкому охрупчиванию ряда сплавов при эксплуатации в агрессивных средах. Чем более легирована а-фаза алюминием, примесями внедрения, цирконием, оловом и другими элементами, тем более интенсивно она распадается при медленном охлаждении и тем большее влияние оказывает газонасыщенный слой на характеристики работоспособности металла при эксплуатации в агрес-рвных средах. [c.136]

Интересны также данные, полученные Б. А. Дроздовским с сотрудниками по влиянию газонасыщенного слоя на долговечность в условиях двухосного растяжения. Они показали, что наличие газонасыщенного слоя на поверхности сплава ВТ14 в 2,5 раза снижает долговечность при проведении испытаний в плосконапряженном состоянии, которое наиболее часто реализуется в конструкциях. В связи с этим некоторые общие выводы о благотворном влиянии газонасыщенного слоя на характеристики работоспособности, приведенные в работах [90], носят частный характер и не учитывают все возможные условия нагружения. [c.136]

Закономерности формирования излома титанового сплава ВТ-22 отражают разрушение стойки шасси самолета Ан-74, которое имело место в эксплуатации после весьма кратковременной наработки детали. В материале по поверхности детали на глубине около 1 мм располагался дефектный газонасыщенный альфированный слой с повышенной твердостью, что и привело к быстрому разрушению детали. Преимущественно разрушение прошло в материале квазихрупко, что привело к доминированию фасеточного рельефа, отражающего двухфазовую структуру титанового сплава. Дальнейшее разрушение происходило квазистатически с формированием межзеренного рельефа, по границам которого нарастал ямочный рельеф. Это масштабный макроскопический уровень процесса разрушения (рис. 5.8). [c.265]

Необходимо достичь некоторого критического уровня напряженного состояния материала у кончика трещины, чтобы произошло возрастание средней скорости настолько, что отдельные участки фронта могли бы единым образом упорядоченно релаксировать энергию (усталостные бороздки). Далее, по мере нарастания скорости роста трещины, отдельные участки будут существенно удаляться от макрофронта и тем самым создавать предпосылки для лавинообразного нарастания разрушения материала. Такая ситуация имела место в случае разрушения титанового сплава. В нем трещина развивалась быстро из-за того, что переход ко второй стадии роста трещины с формированием усталостных бороздок не произошел. Причина этого связана с наличием в материале дефектного альфирован-ного газонасыщенного слоя. Он не был удален с детали в процессе производства, что и послужило причиной преждевременного разрушения ее в условиях эксплуатации. [c.269]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...