Литье тугоплавких сплавов — Механические

Основные направления развития порошковой металлургии связаны с преодолением затруднений в осуществлении процесса литья тугоплавких металлов (вольфрама, молибдена, тантала), с возможностями производства металлокерамическим методом материалов и изделий со специфическими свойствами, не достижимыми другими технологическими способами (например, литьем с последующей механической обработкой), типа псевдосплавов ( Ч-Си, Ш+Ад), твердых сплавов на основе карбидов, пористых подшипников, фильтров и т. д. [c.4]

Чем сложнее конфигурация отливки, тем дороже обходится изготовление формы, тем большее число отливок должно быть снято с одной формы, для того чтобы способ литья под давлением был экономически оправдан. Так как стойкость формы обратно пропорциональна температуре заливаемого сплава, то наиболее сложными деталями, отливаемыми под давлением, являются детали из таких сплавов, которые обладают более низкой температурой плавления, как, например, цинковые, алюминиевые и др. Срок службы формы при отливке в ней деталей из медных и черных сплавов резко снижается. Если при отливке под давлением деталей из легкоплавких сплавов можно стремиться к более или менее полному устранению последующей механической обработки, то для отливок из тугоплавких сплавов в большинстве случаев оказывается выгоднее идти по пути максимального упрощения формы и мириться с необходимостью дополнительной механической обработки деталей (нарезка резьбы, сложные подрезки и т. п.). [c.245]

При изготовлении литых деталей в двигателестроении для авиации и космических кораблей, буровых установок применяются многообразные металлы и сплавы особого назначения (жаропрочные, жаростойкие, износостойкие и др.). Как правило, свойства чистых жаропрочных металлов соответствуют одновременно всем этим требованиям. Определенным и заданным физико-механическим свойствам отвечают специальные сплавы на основе жаропрочных металлов, легированные тугоплавкими элементами. [c.30]

Эта сложность требований, предъявляемых к современным материалам, вообще делает невозможной использование традиционных металлических сплавов, совершенствование которых неспособно обеспечить принципиальное и резкое повышение эксплуатационных характеристик при высоких и низких температурах, в условиях сильных ударных, знакопеременных нагрузок, тепловых ударов, действия облучения, высоких скоростей. Отсюда основным направлением современного материаловедения является создание композиционных, сложных материалов, компоненты которых вносят в них те или иные требуемые свойства. Типичным примером являются композиционные жаропрочные сплавы, состоящие из достаточно пластичной основы (матрицы), упрочненной непластичными тугоплавкими составляющими в форме волокон, нитевидных кристаллов, тонких включений либо поверхностно упрочненной покрытиями. Практическое создание таких сложных материалов обычно невозможно традиционными методами сплавления с последую-, щим литьем и механической обработкой, так как входящие в их состав компоненты плохо совместимы, имеют не только разные температуры плавления, но и вообще различную природу. Это вызывает необходимость использования методов порошковой металлургии, заключающейся в смешении разнородных и разнотипных материалов в форме порошков, прессовании из смесей заготовок нужных форм и спекания этих заготовок для их упрочнения и формирования требуемой структуры. [c.77]

Для компонентов, взаимно реагирующих друг с другом с образованием небольшого количества жидкой фазы (карбид вольфрама— кобальт, вольфрам-никель), можно получить очень высокую плотность (близкую к теоретической) и механические свойства не ниже, чем у литых сплавов. В этих случаях более легкоплавкий компонент входит в сплав в количестве 5—2 /о (объёмных) и спекание ведётся при температуре несколько выше точки плавления легкоплавкого металла или раствора тугоплавкого металла в легкоплавком. Введение таких компонентов позволяет получать прочные и плотные сплавы при низких температурах спекания (во многих случах порядка до 500/о точки плавления основного компонента). [c.544]

Технико-экономическая оценка. Литьем под давлением изготавливают отливки от нескольких граммов до десятков килограммов из алюминиевых, магниевых, медных и других цветных сплавов, реже из тугоплавкой стали. Этот способ позволяет получать литые детали простой формы и сложные фасонные тонкостенные отливки. Нередко такие детали отправляют на сборку без механической обработки, лишь после зачистки заусенцев. [c.348]

Графитовые формы многократного использования (кокили), изготовленные механической обработкой графитовых электродов или блоков, эффективно применяют при литье заготовок как из цветных, так и из черных сплавов [8, 11, 12]. Особый интерес представляют углеродные формы при литье титана и тугоплавких металлов, для которых графит в ряде случаев является единственно прием- [c.183]

Методы получения порошков. Методами порошковой металлургии можно получать сплавы из металлов, не растворяющихся друг в друге при расплавлении, атакже сплавы из тугоплавких металлов и металлов особо высокой чистоты. Порошковой металлургией изготовляют как заготовки, так и разнообразные детали точных размеров. Порошковая металлургия позволяет получать пористые материалы и детали из них, атакже детали, состоящие из двух (биметаллы) или нескольких слоев различных металлов и сплавов. Методы порошковой металлургии позволяют получить материалы и детали, обладающие высокой жаростойкостью, износостойкостью, твердостью, с заданными стабильными магнитными свойствами, особыми физико-химическими, механическими и технологическими свойствами, которые невозможно получить методами литья или обработкой давлением. [c.114]

Модифицирование — использование специально вводимых в жидкий металл примесей (модификаторов) для получения мелкого зерна по описанному выше механизму. Эти примеси, практически не изменяя химического состава сплава, вызывают при кристаллизации измельчение зерна и в итоге улучшение механических свойств. Так, например, при модифицировании магниевых сплавов зерно уменьшается с 0,2—0,3 до 0,0 —0,02 мм. При литье слитков в фасонных отливках модифицирование чаще проводят введением в расплав добавок, которые образуют тугоплавкие соединения (карбиды, нитриды, оксиды), кристаллизирующиеся в первую очередь. Выделяясь в виде мельчайших частиц, эти соединения служат зародышами образующихся при затвердевании 1фисталлов (модификаторы I рода). В качестве модификаторов при модифицировании алюминиевых сплавов применяют Т1, V, 2г стали — А1, V, Т . Иногда используют растворимые в жидком металле модификаторы (модификаторы II рода), избирательно адсорбирующиеся на кристаллическом зародыше, которые снижают межфазовое поверхностное натяжение и затрудняют рост кристаллитов. Для алюминиевых сплавов в качестве модификаторов II рода используют В , Ка, К, для стали — редкоземельные элементы (РЗМ). [c.32]

Монокристаллические отливки получают как из традиционных, так и специально разработанных для данного процесса сплавов. При создании новых сплавов для монокристаллического литья нет необходимости вводить в них элементы, упрочняющие границы зерен (С, В, Hf, Zr, РЗМ), поскольку не существует большеугловых границ. Поэтому в безуглеродистых сплавах отсутствуют карбиды и остаются только у- и у -фазы. Дальнейшее повышение стабильности сплава (т. е. повышение температур солидуса и полного растворения у -фазы) может быть достигнуто оптимальным его легированием тугоплавкими металлами (W, Та, Re, Мо) и у -стабилизаторами (Ti, Та). Это приводит к существенному торможению контролируемых диффузией высокотемпературных процессов, в том числе коагуляции у -фазы. Важная роль при легировании уделяется рению (до 3%), в основном располагающемуся в у-твердом растворе. Содержащие рений сплавы (например, ЖС36) отличаются более узким интервалом кристаллизации. Так, температуры ликвидуса, солидуса и полного растворения у -фазы в сплаве ЖС36 равны соответственно 1409, 1337 и 1295 °С. Снижение содержания хрома (а следовательно, и жаростойкости) компенсируют добавками Hf и Y, образующими на поверхности плотные жаростойкие оксидные пленки. В связи с применением направленной кристаллизации значительно расширились возможности использования экономно легированных жаропрочных сплавов на основе интерметаллида №зА1. Так, например, установлено, что отливки из этих сплавов с монокристаллической структурой и кристаллографической ориентацией [111] обладают оптимальным сочетанием физико-механических свойств при температурах до 1200 °С высокими показателями жаропрочности, термоусталостной прочности и жаростойкости. [c.367]

Твердые сплавы и карбидостали. Твердыми сплавами (ТС) называются литые или спеченные материалы, основой которых являются карбиды тугоплавких металлов (вольфрама, титана, ванадия, тантала, ниобия и других карбидообразующих элементов). Порошковые ТС представляют собой гетерогенные керамико-металлические системы, характеризующиеся высокой износостойкостью и упругостью, высокими физико-механическими свойствами. Использование методов порошковой металлургии при получении ТС позволяет [c.806]

Наиболее широкое применение для получения сплавов на основе тугоплавких металлов, упрочненных дисперсными частицами, находят металлургические методы, т. е. методы получения литого материала соответствующего состава. Получение такого литого металла может производиться путем простого введения и перемешивания дисперсного порошка и жидкого расплава основы, которую хотят упрочнить соответствующей дисперсной фазой. При этом, если температура плавления упрочняемого металла относительно низкая, а, главное, этот металл — низковалентный (сюда можно отнести одно- и двухвалентные металлы), то в расплаве не реализуются благоприятные условия для диссоциации частиц упрочняющей фазы и происходит простое механическое перемешивание твердых частиц с расплавом основы. При этом обычно происходит плохое смачивание порошка жидким металлом из-за присутствия адсорбированных газовых пленок на дисперсной фазе и быст-рое укрупнение частиц за счет растворения и диффузии в жидкости или за счет прямого соединения частичек, возникновение сегрегаций дисперсной фазы. Все это ограничивает использование этого метода для получения дисперсно-упрочненных тугоплавкими стабильными окислами, нитридами, карбидами сплавов на основе А1, Си, Со, Ni, Fe и т. д. Сплавы указанных металлов в настоящее время получают главным образом методами порошковой металлургии, внутреннего окисления и азотирования. [c.133]

Точное литье по выплавляемым моделям имеет особенно большое значение при получении отливок из тугоплавких и трудно поддаюш,ихся механической обработке сплавов, например, высоколегированных сталей, твердых сплавов типа стеллитов и др. [c.219]

Свариваемость чугуна. Чугун является трудносваривае-мым сплавом. Трудности при сварке чугуна обусловлены его химическим составом, структурой и механическими свойствами, при сварке чугуна необходимо учитывать следующие его свойства жидкотекучесть, поэтому сварка выполняется только в нижнем положении малая пластичность, характеризующаяся возникновением в процессе сварки, значительных внутренних напряжений и закалочных структур, которые часто приводят к образованию трещин интенсивное выгорание углерода, что приводит к пористости сварного шва в расплавленном состоянии чугун окисляется с образованием тугоплавких оксидов, температура плавления которых выше, чем чугуна. Сварка чугуна применяется в основном для исправления литейных до )ектов, при ремонте изношенных и поврежденных деталей в процессе эксплуатации и при изготовлении сварно-литых конструкций. [c.235]

После заливки охлажденные отливки в виде металлических блоков извлекают из опок, очищают от керамической корки и литников. Точным литьем получают отлпвки из тугоплавких и трудно поддающихся механической обработке сплавов, например высоколегированных сталей, твердых сплавов типа стеллитов. [c.70]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...