Травление титановых сплавов

ТРАВЛЕНИЕ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ [c.230]

При выборе травителей учитывалась склонность титановых сплавов к сильному наводороживанию. Наиболее чувствительными к водородной хрупкости оказались сварные швы. Поэтому мы шли по пути сокращения времени травления титановых сплавов. Это достигалось сочетанием механической и химической обработки. В качестве механической обработки применяли пескоструйную или гидропескоструйную, в результате которой удалялась наиболее окисленная часть альфированного слоя. [c.107]

V. РЕАКТИВЫ для ТРАВЛЕНИЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ [c.56]

Для травления титановых сплавов и силуминов, а также для приготовления бор-фтористоводородной кислоты как основы для различных электролитов [c.19]

Основными шихтовыми материалами для получения жидкого титанового сплава служат расходуемые титановые электроды в виде слитков первого переплава диаметром 280 мм и длиной 750 -1000 мм, отходы собственного производства (возврата) до 30%. Их следует применять после очистки в галтовочном барабане и травления. [c.324]

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]

Гальванические покрытия и поверхностная химико-термическая обработка. Гальванические покрытия, как правило, резко снижают усталостную прочность титановых сплавов [173, 177] (табл. 35). Наибольшее снижение усталостной прочности при нанесении гальванических покрытий наблюдается, когда в качестве подготовки поверхности применяют кислотное травление, само по себе отрицательно влияющее на усталостную прочность. Применение перед химическим или электрохимическим методами покрытия других видов предварительной подготовки поверхности, например гидропескоструйной, заметно снижает неблагоприятное влияние гальванических покрытий на прочность. Из данных табл. 35 следует также, что некоторые виды ЭХО и химической обработки мало влияют на усталость (анодное окисление, кадмирование и сульфидирование). [c.183]

Ранее была отмечена особая чувствительность усталостной прочности титановых сплавов к характеру финишной поверхностной обработки.. Естественно, что многие исследования были направлены на разработку специальных методов поверхностного упрочнения титана, максимально повышающих его предел выносливости. Выявлен наиболее эффективный способ—применение различных видов ППД. Этот способ уже широко используют для многих металлов, а для титановых сплавов он оказался крайне необходимым и перспективным. По исследованиям в этом направлении в настоящее время постоянно публикуется большое число работ (главным образом в периодической литературе). Можно без преувеличения утверждать, что основные резервы повышения усталостной прочности титановых сплавов состоят именно в правильном выборе метода ППД и финишного сглаживания поверхности деталей, подвергающихся циклической нагрузке. Если для стали основная польза ППД заключается в создании сжимающих поверхностных напряжений, то для титановых сплавов, как уже показано, имеет не меньшее значение повышение прочности (за счет наклепа) и однородности механических свойств поверхностных слоев. Часто поверхностный наклеп титана необходим, чтобы снять неблагоприятный эффект предшествующей обработки, которую исключить из технологического процесса не всегда уда ется (например, шлифование или травление). [c.196]

Химическая, гальваническая и химикотермическая обработка. Наиболее часто применяемая поверхностная операция обработки большинства листов, труб и других профилей — это кислотное травление. В результате такой обработки по отдельным данным циклическая прочность снижается от 20 до 40%. Наибольшее влияние травления на усталость наблюдается на высокопрочных сплавах, наименьшее — на технически чистом титане. Заметное снижение усталостной прочности титановых сплавов происходит и при других видах химической, электрохимической и гальванической обработки. В частности, электрохимическая обработка (ЭХО) снижает сопротивление усталости (до 40%), подобно кислотному травлению, причем восстановление предела усталости, как и в случае шлифовки, часто достигается только после наклепа или после удаления поверхностного слоя около 0,1 мм. При специальной разработке режимов ЭХО в сочетании с другими видами поверхностной обработки можно достичь высоких значений усталостной прочности [85]. Даже электролитическое полирование несколько снижает усталостную прочность. [c.175]

Уменьшение ширин интерференционных линий свидетельствует об уменьшении остаточных микродеформаций кристаллической решетки. Ручная шлифовка и полировка поверхности образцов после технологической обработки привела к существенному изменению глубины деформированного обработкой слоя (рис. 61, кривая 2). Например, уже при травлении как стали, так и титанового сплава на глубину более 10 мкм полуширины рентгеновских линий остаются неизменными. [c.104]

В случаях, когда травление в растворах невозможно, очистку и травление выполняют пастами., Пасту наносят на обрабатываемую поверхность, выдерживают на ней заданное время, а затем механически удаляют или смывают водой. Для травления коррозионно-стойких и жаростойких сталей применяют пасту следующего состава, % по массе алюминий (окись) 16—19, никель (окись) 1—1,8, стекло (порошок) 68—74, глина огнеупорная до 100%. Сварные швы деталей из титановых сплавов очищают пастой, содержащей, % по массе азотную кислоту (1,4)10, плавиковую кислоту (1,13)25, соляную кислоту (1,19) 10, двуокись титана 45 воду 10. [c.124]

Сплавы, подвергающиеся травлению, разумно разделить на следующие три группы углеродистые и низколегированные стали нержавеющие, жаростойкие и жаропрочные сплавы титановые сплавы. [c.220]

Таблица 7,7. Содержание водорода в различных титановых сплавах после травления в электролите (Зв% НЫОз+16% HF)

Несмотря на все расширяющееся применение титановых сплавов, некоторые вопросы, связанные с технологией производства титана, разработаны еще слабо. К числу таких вопросов относится технологическое травление титана. [c.133]

На поковки из титановых сплавов, поверхности которых не подлежат механической обработке, а поверхностный слой металла удаляется травлением, устанавливают дополнительный припуск 0,5 мм. Если поверхности штампованных поковок подлежат механической обработке, то дополнительный припуск на травление не назначается [65]. [c.563]

Меднение титановых сплавов типа ВТ-1, ВТ-3 и др. Для получения слоя меди, не превышающего 10—15 л/с, применяют предварительное травление сплавов в растворе следующего состава при режиме работы [c.138]

Технологические процессы глубокого травления титановых сплавов, включая и высокопрочные, в подобных средах, которые не приводят к наводорожнва-нию сплавов, были разработаны Розенфельдом совместно с Бабкиным [135]. [c.216]

Как уже отмечалось, при травлении титановых сплавов, в особенности высокопрочных, может происходить наводорожввание, часто приводящее к растрескиванию сплавов. Чтобы избежать этого, можно пойти двумя путями изыскивать ингибиторы наводоро-живания или подбирать такие электролиты, которые бы не наво-дороживали титановые сплавы. Травление титановых сплавов можно производить в серной, соляной, фтористоводородной, азотной кислотах, а также в смесях их. Первые три кислоты наводо-роживают титан. [c.230]

Таким образом, полученные результаты показывают, что на ос-н0(Ве электрохимических исследований можно научно обоснованно выбирать составы электролитов для травления титановых сплавов без наводороживания. Достаточно по катодным поляризационным кривым определить скорость катодного процесса, обеспечивающего заданную скорость травления, и потенциал, исключающий протекание реакции восстановления иона водорода. Прибавлением к выбранному окислителю (HNO3) активатора (HF) устанавливают соотношение компонентов, обеспечивающее нужный потенциал травления. [c.233]

Надставлялось целесообразньм определить, в какой степени предвафительная активация может быть использована для травления титановых сплавов с различной структурой. Работоспособность проверялась в указанном растворе при максимально возможном накоплении ионов Т1(1У), что достигалось дополнительна окислением ионов т (Ш) кислородом воздуха в течение месячной вьще1шси раствора. Результаты испытаний представлены в табл. 3. [c.53]

Методы исправления дефектов на лопатках ГТД изложены в гл. 13. Ремонт литейных дефектов осуществляют только после предварительной подготовки отливок - после химической (травление) или механической обработки. Для исправления дефектов жаропрочных отливок широко применяют арго-но-душвую сварку, которую проводят в специальной камере в атмосфере аргона. Таким методом исправляют поверхностные дефекты на отливках из титанового сплава и жаропрочных сплавов. Для снятия остаточных термических напряжений отливки подвергают отжигу. Режим отжига выбирают в зависимости от массы, состава, сплава и назначения. [c.382]

Рис. 60. Титановый сплав Ti r5A13 после травления реактивами За и 36, 30 с, X 250

Изучались алюминиевые, титановые, никелевые сплавы и нержавеющие стали. Отливки из алюминиевого сплава А-356 (стержни размерами 380x51 X Хб мм) закаливали в воде от температуры 811 К (выдержка 10 ч) и подвергали старению 16 ч при комнатной температуре и при 427 К 4 ч. Сплавы 6061-Т6 и 7075-Т6 были исследованы в виде листов толщиной 6 мм. Листы из нержавеющей стали 347 испытывали в го-чекатаном состоянии с последующим отжигом и травлением. Нержавеющая сталь 410 закаливалась в масле от температуры 1255 К и отпускалась при 839 К. Нержавеющую сталь А-286 в виде горячекатаных и травленых плит закаливали на воздухе от 1255 К (выдержка 1,5 ч) и старили при 1005 К в течение 16 ч. Титановый сплав имел очень низкое содержание примесей. Его испытывали после горячей прокатки н отжига. Образцы сплава Hastelloy С вырезали из листа толщиной 6 мм и испытывали после обработки на твердый раствор в соответствии с AMS-5530-С. Холоднокатаный и травленый лист толщиной 6 мм из сплава In onel Х-750 был состарен при 977 К в течение 20 ч с последующим охлаждением на воздухе. Образцы из сплава D-979 вырезали из штамповок для дисков турбины. В табл. 1 приведены механические свойства этих материалов при комнатной температуре. [c.93]

После травления при этих способах применяют промывку в воде. На практике удовлетворительные результаты химического травления трубок из титанового сплава марки BTI-1 после термической обработки получены при использовании 10-процеитного раствора плавиковой кислоты с выдержкой в течение 30 сен и с последующей промывкой в холодной проточной воде. При этом процессе окисная пленка титана активно реагирует с плавиковой кислотой и водород не успевает диффундировать в металл. [c.99]

На поверхности титана всегда имеется альфпрова1шый слой, нa ьrщ нFlыи атмосферными газами. Перед пайкой этот слой иеоб.ходимо удалить пескоструйной обработкой или травлением в растворе следующего состава 20— 30 мл H.jNO.,, 30—40 мл НС1 на литр воды. Время травления 5—10 мин при 20 X, После такой обработки на поверхности титана все же остается тонкая окисная пленка, препятствующая смачиванию его поверхности припоем. Поэтому иногда пытаются паять титан с применением специальных флюсов, по составу аналогичных флюса.м для пайки алюминия. Но соединения титана, паянные с применением таких флюсов, не отличаются высоким качеством. Обычно пайку титана и его сплавов ведут в вакууме или в аргоне марки А, который тщательно очищен от примесей кислорода, азота и паров воды. Только в такой чистой атмосфере или Б вакууме окисная и нитридная пленки на титане растворяются в металле при условии, что температура пайки выше 700 °С, Поэтому процесс пайки титана ведут обычно при температуре 800—900 °С, что способствует быстрой очистке поверхности титана и хорошему смачиваишо его припоями. Пайку титановых сплавов при более высоких температурах производят довольно редко (особенно печную), так как при его длительном нагреве при температурах выше 900 °С отмечаются склонность к росту зерна и некоторое снижение пластических свойств. Поскольку предел прочности основного металла при этом практически не снижается, то в отдельных случаях соединение титановых сплавов пайкой производят даже при 1000 °С. [c.255]

Поверхностный наклеп. Как показали последние исследования, наклеп поверхности для титана болёе эффективен, чем для стали. Если для стали основная польза от наклепа заключается в создании сжил/ающих поверхностных напряжений, то для титановых сплавов имеет еще большее значение повышение прочности и однородности механических свойств поверхностных слоев. Часто поверхностный наклеп титана необходим, чтобы снять неблагоприятное влияние предшествующей поверхностной обработки (шлифование, травление и др.). В настоящее время разработаны самые разнообразные методы механического упрочнения поверхности металлов накатка роликами и шариками, вибродинамиче-ское упрочнение, дробеструй или дробемет, гидропескоструй и галтовка и др. [24, 851. Наибольшее упрочнение и повышение усталостной прочности можно получить накаткой роликами или шариками. В табл. 50 приводятся данные по влиянию обкатки на усталостную прочность сплава ВТЗ-1 [46, 65). [c.180]

Титановые сплавы. При сварке титановых сплавов существует вероятность образования холодных трещин из-за наличия в металле водорода, образующего хрупкие нестабильные гидриды, и появления метастабильной со-фазы, вызывающей изменение объема металла и образование внутренних напряжений. Длительное воздействие внутренних напряжений может привести к возникновению трещин. Для устранения возможности образования трещин проводят комплекс мер, повышающих чистоту металла по водороду травление проволоки и деталей, вакуумный отжиг, механическую зачистку, обезжиривание. Для снятия внутренних напряжений сварные узлы после сварки подвергают отжигу при 650—750 °С. Хрупкий, газонасыщенный наружный слой деталей и узлов, проходивщих обработку, связанную с нагревом на воздухе, снимают с помощью пескоструйной обработки и травления. [c.513]

Структура материалов. Для изучения структуры исследуемых материалов шлифы приготавливали по методике работы [88]. Подготовленную поверхность подвергали химическому травлению в электролитах следующих составов [68, 691 для титанового сплава ВТЗ-1 — плавиковая кислота, азотная кислота, вода в соотношении 1 1 3, для стали — реактив Виллела (10 мл азотной кислоты, 20 мл соляной кислоты, 20 мл глицерина, 10 мл перекиси водорода). Для наблюдений использовали оптический микроскоп Neophot-2 . На рис. 62, а представлена структура среднелегированного двухфазного сплава ВТЗ-1. Структура титанового сплава характеризуется наличием зерен исходной р-фазы, окаймленных а-фазой, причем р-зерна состоят из а-колоний, являющихся пачками параллельных а-пластин, разделенных прослойками Р-фазы. Структура сплава ВТЗ-1 характеризуется следующими параметрами диаметр fi-зерна 15 мкм, диаметр а-колоний 15 мкм, толщина а-пластин 2 мкм. Структура стал 08Х17Н6Т, представленная на рис. 63, б, состоит из бейнита и остаточного аустенита в виде вытянутых зерен в направлении вдоль прокатки. [c.105]

Титан часто подвергается травлению как для снятия альфиро-ванного слоя, так и для глубокого травления (химическое фрезерование). Ввиду того что титановые сплавы склонны к наводо-роживанию, при их тра,влении стараются применять азотную и фтористоводородную кислоты, ненаводороживающие титан (основным катодным процессом в азотной кислоте является не реакция разряда ионов водорода, а реакция восстановления азотной кислоты). Однако в некоторых случаях для непродолжительного травления, а также в ряде химических производств титан н его сплавы находятся в контакте с серной и соляной кислотами. Поэтому изыскание ингибиторов коррозии для титана представляет определенный интерес. [c.216]

Рис. 7,5. Влияние соотношения концентраций кислот в системе HNO3—HF—Н2О на скорость травления (мм/час) титанового сплава ВТ-15.

Многолетний промышленный опыт травления изделий из высокопрочных титановых сплавов ВТ-14, ВТ-15, ВТ-16 в электролите, содержащем 36%, HNO3 и 16% HF, показал, что в нем исключается наводороживание и достигаются приемлемые скорости травления (химическое фрезерование). [c.234]

ПРОВОЛОКА ТИТАНОВАЯ. Изготовляется из сплава ВТ1 и др. титановых сплавов применяется гл. обр. в качестве сварочной. П. т. выпускается диаметром от 1,2 до 7 м.и. Для спец. целей может быть изготовлена и меньшего диаметра. Поставка проволоки диаметром 1,2—4,0 МЛ1 производится в бухтах, более 4 мм — в бухтах или пучках. П. т. подвергается испытаниям на растяжение и перегиб. Техиологич. процесс изготовления П. т. состоит из горячей прокатки кованой заготовки и холодного волочения. Проволока поставляется в отожженном состоянии с травленой поверхностью. П. т., предназначаемая для сварки, подвергается ва-отжигу. Осн. ТУ на поставку АМТУ 449-59. [c.80]

Для полного удаления окалины, окислов н газонасыщенного слоя у поковок из титановых сплавов травление осуществляют в одном из следующих растворов, г/л 25—35 HNO3 200— 250 HF или 200—300 НС1 45—50 NaF. [c.552]

С08. Б е л о г л а 3 о в с. М., Олешко Л. Н., В а х р и н а Н. И. Уменьшение наводороживания стали и титановых сплавов при электрохимическом травлении в растворах ПАВ. — Тезисы докл. Уральской н.-т. конф. Электрохимические, химические и сорбционные процессы в новой технике . Свердловск, 1970, с. 26—28. [c.403]

Прижоги. При шлифовании и полировании деталей особенно в случае ручных операций могут возникать прижоги — местные изменения микроструктуры, вызываемые локальным в9здействием температуры. В зависимости от температуры и длительности ее воздействия в зоне прижога образуются структуры отжига, закалки или отпуска. В этих местах изменяются механические свойства материала, может наблюдаться растрескивание. Наиболее склонны к прижогам многие титановые сплавы, для которых характерна низкая теплопроводность. Прижоги выявляются либо травлением, либо методами неразрушающего контроля (токовихревым, ультразвуковым и др.). [c.133]

Широко используют пасты для подготовки поверхности под покрытия в условиях эксплуатации и ремонта. Обычно в состав паст травления входит 20. .. 350 г/л одной или нескольких сильнодействующих кислот (соляной, серной, фосфорной, хромовой, азотной), 10. .. 150 г/л солей (нитрата железа, бихромата калия, цитрата аммония, фосфата натрия), 1. .. 5 г/л ингибитора коррозии или ПАВ (уротропина, тиомочевины, некаля алкилсульфата) и загустителя (каолина, асбеста), 40. .. 450 г/л кремниевой кислоты, сульфитцеллюлозного щелока, двуокиси титана. В некоторые пасты вводят буру, борную или сульфамино-вую кислоту. Для подготовки поверхностей титановых сплавов в пасту вводят плавиковую кислоту [А. с. 267287 (СССР)]. [c.709]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...