Альфированный слой титана: Альфированный слой титана — — Энциклопедия по машиностроению XXL — НПФ Техсервис — Техническое оборудование общепромышленного и нефтепромыслового назначения

Содержание

Альфированный слой титана — — Энциклопедия по машиностроению XXL

Альфированный слой титана — см. Титановые сплавы Алюмель 1—25 [c.495]

Титан относится к числу металлов-геттеров, интенсивно поглощающих азот и кислород и образующих с ними в твердом состоянии широкие области твердых растворов. В связи с большой растворимостью кислорода и азота и а-стабилизирующим действием этих элементов в титане на его поверхности при нагреве на воздухе образуется малопластичный слой а-твердого раствора (альфированный слой). Водород мало растворим в а-титане, но образует с а-сплавами гидрид титана TiH, способствующий их охрупчиванию. В а+р-титановых сплавах водород растворим в большей степени и устраняет их эвтектоидный распад. Поэтому восстановительные газовые среды, содержащие азот и водород, применяемые при пайке сплавов на иных основах, непригодны для пайки титана и его сплавов. [c.307]

Наиболее просто осуществляется газовое азотирование таких металлов и их сплавов, как титан, цирконий, гафний. Для насыщения расплавленного металла в этом случае достаточно проведения лазерного оплавления на воздухе или в струе азота. При азотировании титановых сплавов в зоне оплавления формируется альфированный слой, содержащий нитриды титана микротвердость его возрастает до 17 ООО. .. 20 ООО МПа. [c.572]

Пластичность титана и титановых сплавов резко понижается при наличии на поверхности альфированного слоя. Экспериментами установлено, что после осадки со степенью деформации более 50% на боковой поверхности заготовок, где был альфированный слой, появляются широкие трещины. Причина их появления заключается в том, что более хрупкий, чем основной металл, альфированный слой в результате растяжения боковой поверхности образца в начале осадки разрушается, образуя сетку мелких трещин. Эти трещины как концентраторы напряжений с увеличением степени деформации способствуют разрушению основного металла. Глубина таких трещин I—

[c.182]

Однако до настоящего времени нет единого мнения о выборе способа подготовки поверхности титана при нанесении гальванопокрытий. Отсутствуют также данные о влиянии альфированных слоев и структуры титановых сплавов на прочность сцепления гальванопокрытий с основой. Противоречивы данные и о значении термообработки для улучшения качества сцепления гальванопокрытия с титаном. [c.105]

Подготовка образцов под покрытия заключалась в удалении оксидного и альфированного слоя и образовании на поверхности пленки гидрата титана. [c.105]

Применяя так называемое барьерное покрытие титана и его сплавов тонким слоем других металлов, е некоторых случаях удается предотвратить образование на его поверхности окисных пленок, альфированного слоя, гидридов и нитридов и свести процесс пайки титана к разработанной и более простой технологии пайки металлопокрытия. Покрытие может быть осуществлено путем горячего лужения, а также химическим или электролитическим методами, термовакуумным напылением и др. При применении барьерных покрытий прочность сцепления их с титаном определяет, в известной мере, и прочность паяного соединения.

[c.341]

Пластичность титана и титановых сплавов резко понижается при наличии на поверхности альфированного слоя. Были проведены опыты по ковке — осадкой титановых сплавов, имевших на поверхности остатки альфированного слоя. [c.65]

Защитное действие покрытий обычно определяют по окисляемости титановых сплавов и по глубине газонасыщенного (альфированного) слоя (табл. 17). Если принять, что окислы титана не [c.103]

Подготовка титана и его сплавов к сварке и сборка деталей должны производиться особенно тщательно. Основной металл и сварочная проволока должны быть очищены от загрязнений и иметь чистую без альфированного слоя и окалины поверхность. При необходимости очищают металл дробеструйной обработкой, механическим способом, травлением и обезжириванием. Сварочную проволоку диаметром 1,2—

[c.237]

Промышленные отходы титановых сплавов имеют различные размеры, и их поверхностные слои окислены в разной степени. Очевидно, увеличение концентрации кислорода в отходах из-за окисления связано с первоначальным содержанием его в поверхностном слое и с отношением площади поверхности отходов к массе металла. На поверхности окисленного титана имеется несколько слоев различной по структуре и химическому составу окалины, а под окалиной расположен насыщенный кислородом (так называемый альфированный) слой металла, содержание кислорода в котором с глубиной постепенно убывает. Насыщение поверхностного слоя элементами внедрения, прежде всего кислородом и азотом, приводит к стабилизации а-фазы, что повышает ее твердость, снижает деформируемость и отрицательно сказывается на технологических свойствах титановых сплавов.

[c.48]

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]

При неполном удалении пленки окислов на поверхности титана может сохраниться альфированный слой. Такое название этот слой получил вследствие повышенной концентрации в нем газов (азота, кислорода), стабилизирующих а-фазу, и способности сохранять непревращенную а-фазу при закалке от температур несколько выше температуры фазового превращения. [c.655]

На поверхности титана всегда имеется альфированный слой, насыщенный атмосферными газами. Перед пайкой этот слой необходимо удалить пескоструйной обработкой или травлением в растворе состава, мл л воды 20—30 HF, 30—40 НС1. Время травления 5—10 мин при комнатной температуре. После такой обработки на поверхности титана все же остается тонкая окисная пленка, препятствующая сма-

[c.202]

Шлифование при повышенной скорости резания Ур (до 40 м/с), уменьшенной скорости продольного перемещения (до 0,08 м/с) привело к наибольшей физической ширине интерференционных линий а-Т1 приповерхностных слоев (образец 4) и максимальной глубине распространения пластической деформации. Исходное состояние структуры образца фиксировали только на глубине около 30 мкм (см. табл. 7). Этот режим обработки приводит к реализации интенсивных диффузионных процессов в тончайших поверхностных слоях сплава. Из микрофотометрических кривых (рис. 57) видно, что по сравнению с исходным состоянием (кривая 1) положение рентгеновских линий соответствует изменению параметра кристаллической решетки обеих фаз, связанном с изменением концентрации легирующих элементов сплава. Увеличение до 0,25 м/с наряду с высоким уровнем искажений структуры а-Т1 приповерхностного слоя приводит к исчезновению в них р-фазы титана, образованию альфированных участков (кривая 3). Такие изменения в структуре поверхностных слоев

[c.149]

Интересным является опыт предприятий по применению ПМО заготовок из титана с альфированным наружным слоем. Применение плазменного нагрева (табл. 13) позволяет повысить производительность процесса резания в 2… 5 раз. При обработке заготовок фасонной формы из титановых сплавов, имеющих на поверхности корку после штамповки, плазменный подогрев, как показывает опыт, позволяет довести подачу до 1,2 мм/об при глубине ре- [c.198]

Высокая химическая активность титана к газам (кислороду, азоту и водороду) при высоких температурах требует обеспечения надежной защиты от газов атмосферы не только металла сварочной ванны, но и основного металла, нагревающегося до температуры 400 °С и выше. Сварку необходимо производить в среде защитных газов (аргона, гелия) высокой чистоты, под специальными флюсами или в вакууме. При температурах нафева выше 350 С титан поглощает кислород с образованием поверхностного (альфированного) слоя высокой твердости Ti + О2 = Т10г. При нагреве до температур выше 550 С титан растворяет азот, химически взаимодействует с ним, образуя малопластичные фазы внедрения (нитриды)

[c.469]

При травлении титана и его сплавов важна полнота удаления альфированного слоя, присутствие которого контролируется металлографическим методом иа образцах-свидётелях, прошедших травление одновременно с обрабатываемыми деталями. [c.106]

В процессе нагрева образуется диффузионный слой, состоящий из альфированного слоя (твердого раствора кислорода в титане) и слоя окислов титана (в песке) и карбоокислов титана (в графите). Слой окислов или кар-боокислов имеет плотное строение и прочно связан с аль-фированным слоем. Глубина и твердость диффузионных слоев зависит от состава сплава, температуры и времени на1 рева.

[c.378]

При технологических и эксплуатационных нагревах, особенно вьппе 550-600 °С, необходимо принимать меры для защиты титана от окислешм и газонасьпцения (альфированный слой) (см. гл. 3). [c.698]

Важная особенность Т. — его способность образовывать твердые растворы с атмосферными газами и водородом. Поэтому при нагреве Т. на воздухе на его поверхности, кроме обычной окалины, образуется насыщенный кислородом твердый (альфировап-ный) слой, толщина к-рого зависит от темп-ры и продолжительности нагрева. Этот слой состоит из твердого раствора на основе а-титана, стабилизированного кислородом, и имеет более высокую темп-ру превращения, чем основной металл. Образование альфированного слоя на поверхности деталей или полуфабрикатов нежелательно, так как он может вызвать хрупкое разрушение. Для удаления этого слоя детали подвергают травлению в кислотах и расплавах солей и щелочей, причем в нек-рых случаях необходим последующий вакуумный отжиг (для удаления поглощенного при травлении водорода). Образование альфированного слоя можно уменьшить или полностью предотвратить, нагревая детали в атмосфере аргона или применяя елец, предохранительные обмазки.

[c.323]

Химическая активность (в частности сродство к кислород титана и его сплавов ограничивает температурный диапазон применения, приводит к необходимости принятия надлежащ] мер при сварке, снижения температуры и длительности отжш При высокотемпературном окислении титана и его сплавов поверхности образуется хрупкий альфированный слой, состдиффузия кислорода вну1 металла может приводить к сквозному охрупчиванию дета. При легировании титана алюминием и вольфрамом скорЫ окисления титановых сплавов уменьшается. [c.56]

При температуре 650—700° С титан образует стойкий окисел TiOj (рутил), выше температуры 900 С — нитриды с азотом воздуха. Для предотвращения насыщения титана или его сплавов кислородом и азотом прч,иагреве, способствующего охрупчиванию, слой окисла и хрупкий слой твердого раствора кислорода и азота в титане (альфированный слой) перед пайкой должны быть тщательно удалены с поверхности паяемых деталей механическим или химическим способом.

[c.307]

Образование окисной пленки и альфированного слоя на поверхности паяемого изделия при пайке может быть предотвращено, если изделие нагревать в чистом проточном аргоне или вакууме. Хотя окисел TiOg и не восстанавливается в вакууме с остаточным давлением более lO -s-lO» мм рт. ст., относительно большая растворимость кислорода в а—Ti (до 20%) и сравнительно небольшое содержание кислорода в контейнере при пайке в вакууме 10″ —10 мм рт. ст. или в проточном чистом и сухом аргоне (гелии) оказываются достаточными для предотвращения образования окисла на предварительно очищенной поверхности титана при нагреве в этих средах. [c.307]

Титан и его сплавы легко окисляются на воздухе. При нагреве под пайку на поверхности образуется весьма стойкий окисел Т10г (рутил), препятствующий прочному сцеплению паяного шва с основным металлом. Особенно сильно окисляется поверхность титана при нагреве выше 650—700° С. В связи с большой растворимостью кислорода и азота в титане на его поверхности при нагреве на воздухе образуется малопластичный слой твердого раствора а — Т1 (альфированный слой), а при нагреве до температур >900°С образуются нитриды с азотом воздуха. Водород, мало растворимый в а — Т1, образует в а-сплавах гидрид Т1Н, вызывающий их охрупчивание. В (а Ч- р)-титановых сплавах водород растворим в большей степени и ускоряет их эвтектоидный распад. [c.338]

Образование окислов на очищенной поверхности титана при 20° С происходит сравнительно медленно, и пайка может быть произведена в течение первых суток после травления. При нагреве титана и его сплавов под пайку окисная пленка нарастает быстрее, особенно при температурах выше 650—700° С. Образование окисной пленки и альфированного слоя на поверхности паяемого изделия может быть предотвращено, если изделие нагревать в чистом аргоне или вакууме. Хотя окисел TiOa и не восстанавливается в вакууме с остаточным давлением более (133—1,33) 10 H M (10″ —XQ- ммрт.ст.), однако относительно большая растворимость кислорода в р —Ti (до 2%) и сравнительно небольшое содержание кислорода в контейнере при пайке в вакууме (0,133 н[м ) или в проточном чистом и сухом аргоне (гелии) оказываются достаточными для предотвращения образования окислов на предварительно очищенной поверхности титана. [c.340]

Окалина наиболее успешно удаляется растворением в расплавленных солях и кислотах. Толстая окалина легче всего удаляется в расплавленных солях, состоящих из раствора 1—2% гидрида натрия в едком натре при 370° С в течение 15 мин. Окисная пленка и поверхностный хрупкий слой титана, насыщенный газами (альфированный слой), удаляются растворением в кислотах. Наиболее рациональными являются водные растворы соляной и плавиковой кислот (30 см НС1, 50 см HF, 950 см НгО) пли азотной и плавиковой кислот (80 см HNO3, 20 см HF, 900 Н2О), а также водный раствор соляной кислоты и фтористого натрия (350 см НС1, 50 г NF, 1000 см Н2О) температура ванны 20—50° С, продолжительность травления 3—15 мин. [c.83]

Наличие альфированного слоя резко снижает технологическую пластичность титана п титановых сплавов. Металл, имеющий альфированный слой, крайне чувствителен при ковке и горячей штамповке к изменению нанряженно-деформирован-ного состояния с увеличением напряжений и деформаций растяжения. Поскольку, практически, при всех методах ковки и штамповки действуют растягивающие напряжения и деформации, при нагреве под горячую механическую обработку титана и титановых сплавов следует избегать образование альфированного слоя. Это достигается нагревом иод ковку и штамповку в нагревательных печах с нейтральной или безокисли-тельной атмосферой. Наиболее подходящей средой для нагрева титана и титановых сплавов является аргон. [c.65]

При пайке титана, так же как и при его обработке, газонасыщенный (альфированный) слой приводит к значительным трудностям в обеспечении растекаемости припоя. Поэтому перед пайкой титана и титановых сплавов рекомендуется слой удалять известными способами, например механическим или травлением в кислотах. Пайку проводят в вакууме в редких случаях — в аргоне повьцаенной чистоты при температуре 800…900 °С. Нагрев до такой температуры при указанном виде защиты от окисления способствует смачиваемости припоя и обеспечению пайки. Выше температуры 900 °С нагревать титан не рекомендуется из-за склонности его к росту зерна и, соответственно, падению пластичности, хотя прочность при этом практически не снижается. В качестве припоев для пайки титана и титановых сплавов находят применение припои на основе никеля или меди, а также серебра. Иногда как основу припоя используют алюминий, образующий с титаном ограниченную область твердых растворов. В ряде случаев на титан наносят барьерные покрытия, например молибден, а затем поверх его никель или медь. Такая композиция покрытий позволяет обеспечить пайку титана с другими металлами без хрупких фаз в паяном шве. [c.478]

Поры в сварных соединениях, которые чаще располагаются в виде цепочки по зоне сплавления, снижают статическую и динамическую прочность сварных соединений. Их образование может вызываться попаданием водорода вместе с адсорбированной влагой на присадочной проволоке, флюсе, кромках свариваемых изделий или из атмосферы при нарушении защиты. Перераспределение водорода в зоне сварки в результате термодиффузионных процессов при сварке также может привести к пористости. Растворимость водорода в титане уменьшается с повышением температуры. Поэтому в процессе сварки титана водород диффундирует от зон максимальных температур в менее нагретые области, от шва — к основному металлу. Важнейшими мерами борьбы с порами, вызванными водородом при высококачественном исходном материале, является тщательная подготовка сварочных материалов, в частности прокалка флюса, применение защитного газа гарантрфованного качества, вакуумная дегазация и зачистка перед сваркой сварочной проволоки и свариваемых кромок (удаление альфированного слоя травлением и механической обработкой, снятие адсорбированного слоя перед сваркой щетками или шабером, обезжиривание), соблюдение защиты и технологии сварки. В сварном шве поры могут образоваться вследствие задержания пузырьков инертного газа кристаллизующимся металлом сварочной ванны при сварке титана в среде защитных газов захлопывания микрообъемов газовой фазы, локализованных на кромках стыка, при совместном деформировании кромок в процессе сварки химических реакций между поверхностными загрязнениями и влагой и т.д. [c.127]

Соединить такие пары пайкой в одном технологическом цикле очень сложно необходим высокий вакуум (10″ Па) и предварительная химическая обработка поверхностей вольфрама и титана для удаления оксидов WO и TiOj, а также альфированного слоя у титана. Сварка плавлением не обеспечивает требуемой прочности из-за резкого снижения пластичности вольфрама в результате рекристаллизации, а при соединении титана с медью образуются хрупкие интерметаллиды. [c.161]

При сварке титана плавлением необходима надежная защита от газов атмосферы металла сварочной ванны и остывающих участков металла шва и околошовной зоны до температуры 400—5С0 С Необходимо удалять газонасыщенный (аль-фированный) слой, образующийся при ковке, штамповке, прокатке на воздухе. Слой удаляют либо механической обработкой, либо песко- или дробеструйной обработкой с последующим травлением. При неполном удалении альфированного слоя невозможна качественная сварка (поры, трещины) [c.35]

При комнатной температуре поверхность титана растворяет кислород, образуется его твердый раствор в а-титане. Возникает слой насыщенного раствора, который предохраняет титан от дальнейшего окисления. Этот слой называют альфированным. При нагреве титан вступает в химическое соединение с кислородом, образуя ряд окислов от TigO до Ti02- По мере окисления изменяется окраска оксидной пленки от золотисто-желтой до темно-фиолетовой, переходящей в белую. По этим цветам в околошовной зоне можно судить о качестве защиты металла при сварке. С азотом титан, взаимодействуя активно при температуре более 500 °С, образует нитриды, повышающие прочность, но резко снижающие пластичность металла. Растворимость водорода в жидком титане больше, чем в стали, но с понижением температуры она резко падает, водород выделяется из раствора. При затвердевании металла это может вызвать пористость и замедленное разрушение сварных швов после сварки. Все титановые сплавы не склонны к образованию горячих трещин, но склонны к сильному укрупнению зерна в металле шва и околошовной зоны, что ухудшает свойства металла, [c.199]

Контроль толщины альфированного слоя на поверхности титановых сплавов

В последнее время широкое распространение получил метод определения глубины упрочнения или толщин покрытий методом микротвердости. Оценка толщины альфированного слоя является одной из важных задач контроля для предприятий авиационной и аэрокосмической отраслей. Данное направление приобретает второе рождение в связи с развитием нового поколения твердомеров, которые значительно увеличивают производительность и не требуют присутствия оператора при проведении измерений.

При термической обработке титана на поверхности образуется альфированный слой из-за активного взаимодействия с азотом и кислородом. Альфированный слой резко снижает технологическую пластичность титана и титановых сплавов, что, например, затрудняет последующую механическую обработку. Альфированный слой может быть удален последующим этапом травления, технологические параметры которого зависят от толщины образованного слоя. На ряде ведущих предприятий толщина такого слоя определяется методом измерения твердости.

Суть методики заключается в последовательном измерении твердости детали от края образца, где значение твердости максимально, к центру, где значение твердости близко или соответствует твердости сердцевины.

С помощью программного обеспечения для создания CHD измерений оператор создает серию отпечатков с заданными параметрами: отступ от края образца, расстояние между отпечатками, метод измерения и т.д.

Серия отпечатков проводится автоматически и прекращается при достижении значения твердости, отличающегося от значения твердости сердцевины не более, чем на 25-30%, а расстояние от края изделия до положения последнего отпечатка в направлении измерения принимается за толщину α-слоя.

Использование твердомера Durascan-50 с высокопрецизионным моторизованным столом позволяет получить более точные результаты. Как следствие этого на ряде предприятия были проведены изменения в технологических режимах этапа травления, что и повысило качество продукции.

Рис. 1 График зависимости толщины покрытия от твердости.

Альфированный слой — Энциклопедия по машиностроению XXL

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]
Рис. 1.12 (окончание). Участки поверхности в очаге усталостного разрушения с дефектом материала в виде насыщенного кислородом альфированного слоя (в) — структура нитридного включения в очаге усталостного разрушения диска компрессора двигателя НК8-2у из титанового сплава ВТ8 [c.52]

В совокупности, все перечисленные повреждения могут сыграть решающую роль в снижении периода зарождения усталостной трещины. Наконец, возможен надрыв материала в зоне забоины, что было продемонстрировано выше. Однако для титановых лопаток даже возникновение тонких слоев газонасыщенного альфированного слоя из-за прижога материала может оказаться достаточным для резкого снижения периода зарождения трещины. [c.605]

Наличие альфированных слоев на деталях не допускается. Поэтому ведутся работы по изысканию метода 7 . 99 [c.99]

Аргонодуговой сваркой вольфрамовым электродом детали толщиной 0,5… 1,5 мм сваривают встык без зазора и без присадки, а толщиной более 1,5 мм — с присадочной проволокой. Кромки свариваемых деталей и проволока должны зачищаться так, чтобы был снят насыщенный кислородом альфированный слой. Проволока должна пройти вакуумный отжиг при температуре 900… 1000 °С в течение 4 ч. Сварку ведут на постоянном токе прямой полярности. Детали толщиной более 10… 15 мм можно сваривать за один проход погруженной дугой [c.200]

Что такое альфированный слой [c.202]

Попадание частиц альфированного слоя в сварной шов резко снижает его пластичность (рис. 12.6). [c.469]

Поверхность деталей должна быть чистой без окалины и альфированного слоя, так как при нагреве в вакууме выше 600° С кислород диффундирует от поверхности в глубь метала, что снижает эксплуатационные свойства сплава. [c.175]

Удаление альфированного слоя. Перед травлением детали после деформации и термической обработки в воздушной среде подвергают обдувке песком или электрокорундом до полного удаления окалины. Травление производят в растворе 200 см плавиковой кислоты (плотность 1,14), 100 см серной кислоты (плотность [c.371]

Контроль альфированного слоя титановых сплавов [c.91]

В альфированном слое наблюдается сильное упрочнение и резкое снижение пластичности, что существенно отражается на механических и технологических свойствах полуфабрикатов или изделий. При деформировании полуфабрикатов или эксплуатации деталей в охрупченном альфированном слое могут образовываться поверхностные трещины, приводящие к разрушению. Поэтому на практике толщину альфированного слоя контролируют и удаляют, как правило, механическим путем. [c.91]

Коррозионная стойкость. На воздухе до 500° С Ti не окисляется, выше 500° С активно взаимодействует с Og и Na, причем на поверхности изделий образуется твердый альфированный слой. [c.529]

Альфированный слой титана — см. Титановые сплавы Алюмель 1—25 [c.495]

Металл, имеющий альфированный слой, крайне чувствителен при горячей деформации к изменению напряженно-деформационного состояния. Например, при ковке и штамповке увеличиваются напряжение и деформация растяжения. При нагреве под горячую обработку титановых сплавов следует устранять образование альфированного слоя. [c.182]

Опыт показал, что качество сцепления гальванопокрытий с основой зависит от тщательности удаления окисных и альфированных слоев с поверхности титановых сплавов. Металлографическими исследованиями установлено, что на различных полуфабрикатах (листах, поковках, прутках, трубах и т. д.) идет образование различных по со- [c.106]

Альфированные слои выявляли травлением поперечных металлографических шлифов в смеси плавиковой и азотной кислот. Замеры микротвердости свидетельствовали о том, что эти слои обладают намного большей твердостью, чем основной металл (600—650 кГ/мм ), и повышенной хрупкостью. [c.106]

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]

ДЛЯ его определения. На некоторых сплавах толщину альфированных слоев (что весьма важно при последующем травлении деталей), по-впдимому, удастся определять с помощью ультразву- [c.100]

Уже в начальной стадии формирования литых деталей и слитков наблюдаются такие дефекты, как засоры, ужимины, спаи, завороты, рубцы, плены, газовые раковины, поры, шероховатость поверхности и пр. При физико-химическом взаимодействии расплава с материалом формы и окружающей средой в контактной зоне отливки образуется поверхностный слой, отличающийся от основного металла по структуре, составу и свойствам, например обезуглероженный слой в стальных отливках, альфированный слой в титановых, окисные плены в магниевых чугунах, тонкая феррито-графитная эвтектика в эвтектических чугунах, черный излом в алюминиевых отливках и др. Этот поверхностный слой, как правило, ухудшает свойства отливок. Изучению механизма образования поверхностных дефектов и разработке мероприятий по их предупреждению посвящено огромное количество работ, в частности работы Г. Ф. Баландина, Н. Д. Дубинина, В. А. Ефимова, И. Б. Куманина, Ф. Д. Обо-ленцева, А. М. Лясса, А. А. Рыжикова, А. Н. Цибрика, [c.7]

Толщина альфированного слоя зависит от температуры нагрева, времени выдержки и структуры титанового сплава. До температуры 500 °С кислород практически не растворяется в титане, а при более высоких температурах его скорость растворения резко возрастает. Толщина газонасы-щепного слоя имеет тенденцию к увеличению по мере возрастания в сплаве количества Р-фазы, причем в р-сплавах (например, ВТ 15) наблюдается избирательная диффузия кислорода по границам крупных р-зерен. [c.91]

Контроль толщины альфированного слоя при входном контроле р- и (а + Р)-сплавов рекомендуется проводить непосредственным измерением на шлифе (альфированный слой отчетливо виден, как показано на рис. 3.10). В а-сплавах альфированный слой на пшифе не идентифицируется и контроль его толщины проводят методом измерения микротвердости на приборе ПМТ-3. Для этого от партии титанового сплава отбирают пробу и передают в ЦЗЛ. Плоскость реза пробы шлифуют и полируют, а затем измеряют микротвердость (нагрузка 20 или 50 г) от поверхности в глубь сечения с интервалом 0,05 мм. На основании этих измерений определяют толщину альфированного слоя. Результаты контроля отражают в заключении ЦЗЛ, на основании которого в технологической документации указывается требование на механическое удаление альфированного слоя необходимой толщины. [c.91]

Физическая свариваемость является необходимым, но недостаточным условием существования функциональной свариваемости. Например, в период промышленного внедрения титановых сплавов, обладающих физической свариваемостью между собой, возникли проблемы технологического обеспечения функциональной свариваемости, связанные с образованием при сварке в поверхностных слоях газонасьпценного (альфированного) слоя. [c.94]

Проведенные лабораторные, полуцромышленные и промышленные испытания покрытий при прокатке труб из титановых сплавов показали, что их применение снижает окадшнообразование в 8-10 раз, а толщину альфированного слоя в 2-3 раза. [c.209]

Рис. 1. Микроструктура (а, 6, в) альфированных слоев иа титановых сплавах, Х400

Такие слои формируются в отдельных случаях сплошными равномерными по толщине (от 50 до 600 мкм) (рис. 1,а), что характерно для сплавов с а и a-f р-структурой. В других сплавах альфированный слой располагается паклонно, проникая иа значительную глубину в [c.106]

Утолш,ение альфированных слоев отмечалось при дополнительном окислении в процессе формирования деталей, которое связано с горячей штамповкой, ковкой, обкаткой и сваркой. [c.107]

Альфирование — Энциклопедия по машиностроению XXL

Рис. 1.12. Участки поверхности в очаге усталостного разрушения с дефектом материала в виде насыщенного кислородом альфированного слоя в диске компрессора из титанового сплава ВТЗ-1 (а) — двигателя АИ-24 (б) — двигателя Д-30 (окончание на с. 52)

Рис. 1.12 (окончание). Участки поверхности в очаге усталостного разрушения с дефектом материала в виде насыщенного кислородом альфированного слоя (в) — структура нитридного включения в очаге усталостного разрушения диска компрессора двигателя НК8-2у из титанового сплава ВТ8 [c.52]

Титановые сплавы. Титановые сплавы обладают высокой коррозионной стойкостью по отношению к воздействию окружающей среды, и поэтому роль частоты нагружения, так же, как и выдержка под нагрузкой, в значительной мере определяется состоянием материала или его свойствами сопротивляться росту трещин при переменных условиях температурно-скоростного нагружения. Применительно к авиационным конструкциям следует отметить, что все многообразие разрушений титановых сплавов происходит при близких физико-механических характеристиках материала, которые регламентированы технологическим циклом изготовления той или иной детали. Следует оговориться, что речь не идет о ситуациях, когда разрушение материала в эксплуатации явилось следствием наличия в нем дефектов типа альфирован-ных, газонасыщенных или иных зон с измененными свойствами, в том числе с иными физико-меха-ническими характеристиками в дефектных зонах. [c.359]

Наличие альфированных слоев на деталях не допускается. Поэтому ведутся работы по изысканию метода 7 . 99 [c.99]

Что такое альфированный слой [c.202]

Попадание частиц альфированного слоя в сварной шов резко снижает его пластичность (рис. 12.6). [c.469]

Контроль альфированного слоя титановых сплавов [c.91]

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]

Неоднородность поверхности излома, обусловленная наличием. в материале зон с различным составом, структурой и свойствами, учитывается для оценки дефектности материала, для различных видов технологического контроля (выявление крупных неметаллических включений, рыхлот, флокенов, расслоений, серых пятен, глубины альфированного, цементированного и других слоев). [c.12]

Для повышения поверхностной твердости и износостойкости исиользуется термодиффузионное оксидирование титановых сплавов (альфирование). [c.297]

Альфирование заключается в насыщении поверхности деталей кислородом воздуха при температурах 700— 850°С с образованием на их поверхности твердого износостойкого диффузионного слоя, представляющего собой [c.377]

Поверхность перед альфированием должна быть обработана по классу не ниже V7. Необходимо учитывать возможное увеличение размера детали в процессе аль-фирования, а также коробление деталей сложной формы с тонкими Степками. Для уменьшения коробления в процессе механической обработки проводят неполный отжиг для снятия напряжений или применяют специальные приспособления, обеспечивающие сохранение требуемых размеров в процессе альфирования. [c.378]

Для проведения процесса альфирования Tinanoisbix сплавов используют песок Люберецкого карьера марки 1Ко и графит электродный марки МГ после прокаливания при 850—900° С в течение суток. [c.380]

Поверхность деталей после альфирования должна быть гладкой темно-серого цвета без раковин и пор. Допускаются небольшие пятна с коричневым, фиолетовым, синим оттенком. Во избежание пятнистости и для ускорения процесса можно производить альфирование в так называемом кипящем слое — при перемешивании песка сжатым воздухом. [c.380]

Микротвердость альфироваиного слоя замеряют па поверхности и но сечению шлифа на приборе ПМТ-3 с нагрузкой 50 и 100 гс после зачистки мелкой шкуркой до появления металлического блеска. Результаты замера микротвердости по сечению и поверхности втулок и образцов из сплава ВТ9 и ВТ18 после альфирования при 850° С в течение 2—6 ч в графите приведены в табл. 168. [c.380]

Травление титана и его сплавов

Ниже приведены реактивы для травления титана и его сплавов. [c.160]

Основные составы растворов для электролитического полирования и травления титана и его сплавов представлены в табл. 4.6 и 4.7. [c.203]

ТРАВЛЕНИЕ ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ [4.12 4.25 4.29 4.30 4.32] [c.131]

Травление титана и его сплавов, подвергнутых термической обработке, осуществляют ступенчато — в нескольких растворах. Прежде всего разрыхляют окалину в концентрированных растворах едкого натра или в расплаве едкого натра с добавкой нитрата или нитрита натрия при высокой температуре. После разрыхления окалину удаляют в растворах серной, азотной и фтористоводородной кислот. Травильный шлам удаляют в растворах соляной или азотной кислот с добавкой небольшого количества фтористоводородной кислоты. [c.131]

Для глубокого травления титана и его сплавов используют обычно состав (г/л) [c.74]

В растворах хлоридов аммония, алюминия, кальция и цинка титан стоек только при известных ограничениях концентрации и температуры. Во фтористоводородной кислоте титан нестоек. Смесь фтористоводородной и азотной кислот применяется для травления титана и его сплавов. [c.78]

Образование окислов на очищенной поверхности титана при температуре 20° С происходит сравнительно медленно, и пайка может быть проведена в течение первых суток после травления. При нагреве титана и его сплавов под пайку окисная пленка нарастает более быстро, особенно при температурах выше 650— 700° С. Окисел титана TiO химически стоек и обладает низкой упругостью диссоциации. В настоящее время для пайки титана и его сплавов иногда применяют специальные реактивные флюсы. [c.307]

Реактив предложен для травления сварных соединений титана и его сплавов (одно- и двухфазных) [152]. При этом обеспечивается качественное выявление микроструктуры шва, околошовной зоны и основного металла. При замене метилового спирта водой и увеличении вдвое количества азотнокислого железа реактив можно применять для выявления макроструктуры сварных соединений, выполненных дуговой и электрошлаковой сваркой. [c.91]

Такой же метод снижения наводороживания, т. е. двухстадийное травление, используют при химическом фрезеровании титана и его сплавов [135 516]. [c.200]

Для меднения сварных изделий из титана и его сплавов рекомендуется несколько иная технология. Предварительно производится механическая зачистка швов до металла, после чего детали травят в растворе, содержащем 5 об.% фтористоводородной кислоты, 35 об. % серной кислоты и 60 об.% воды. Травление производят при 70° С в течение 20—30 лык, после чего без промывки переносят в ванну с электролитом меднения следующего состава (в г/л) 250 медного купороса по 50 серной кислоты (уд. веса 1,84) и фтористоводородной кислоты. Рабочая температура 15—25° С, плотность тока Dk= 1-ь2 а/дм , выдержка 2—3 мин. [c.122]

Травление углеродистой, коррозионностойкой стали, алюминия и его сплавов, гидридная обработка титана и его сплавов, снятие травильного шлама, химическая активация, кадмирование, меднение, никелирование Цинкование, кадмирование, меднение, покрытие сплавом медь— цинк [c.37]

Травление углеродистой коррозионностойкой стали и чугуна, меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов, гидридная обработка титана и его сплавов, химическая активация, химическое полирование, лужение, железнение [c.42]

Основным условием успешного покрытия титана и его сплавов является удаление оксидных слоев с его поверхности или нанесение на нее других защитных пленок. Здесь после операций химического или электрохимического травления на поверхность изделия можно контактным способом осаждать цинк, медь, а также формировать на поверхности гидриды. Контактное покрытие осаждают обычно в два приема контактное выделение без тока, а затем электроосаждение в том же растворе. Гидридные пленки формируются при травлении в серной и соляной кислотах, после чего изделие можно подвергать химической металлизации. Для химического никелирования титанового сплава ВТ-1 после операций обезжиривания рекомендуется проводить травление в концентрированной соляной кислоте при комнатной температуре в течение 2—3 ч, затем следует промывка в проточной воде и 2-х минутная активация в 10 %-м подщелоченном растворе хлорида никеля при 65 °С. [c.206]

Листы титана и его сплавов, предназначенные для изготовления сварных конструкций, должны поступать в отожженном состоянии с травленой поверхностью. Наличие окалины и загрязненного газами слоя не допускается. [c.546]

С успехом применяется также контактная сварка титана и его сплавов, осуществляемая, как уже указывалось, кратковременными нагревами. При сварке металла небольших толщин удается получать высококачественные сварные соединения без защиты инертными газами. Сварка ведется на обычных машинах при обычной подготовке свариваемых поверхностей травлением или пескоструйной очисткой. [c.245]

Листы титана и его сплавов, предназначенные для изготовления сварных конструкций, должны поступать в отожженном состоянии с травленой поверхностью. Резка листов из титановых сплавов может производиться на гильотинных и пресс-ножницах или газами с оставлением припуска на механическую обработку 0,25 з, но не менее 2—3 мм на сторону. [c.85]

Наводороживание титана и его сплавов оказывается возможным и при НИЗКИ.Х температурах, например, при травлении сплавов в кислотах с целью удаления окалины, а также при обычной коррозии, при контактной коррозии с менее благородными металлами или в условиях катодной поляризации внешним током. Необходимым условием наводороживания титана в водных средах является, естественно, наличие процесса разряда ионов водорода. Наличие внешних или внутренних напряжений ускоряет наводороживание и может привести к появлению трещин и хрупкому разрушению металла. Наводороживанию особенно легко должны подвергаться сплавы, содержащие -фазу, так как коэффициент диффузии водорода в -фазе выше, чем в а-фазе [ПО]. [c.74]

Подготовка поверхности титана и его сплавов перед окраской заключается в травлении или пескоструйной обработке. [c.125]

Хотя наиболее высокая адгезия лакокрасочных покрытий с поверхностью титановых сплавов достигается при применении струйной очистки абразивными частицами (табл.»25), чаще всего производится окраска деталей из титана и его сплавов после травления. Перед травлением окалину разрыхляют. [c.125]

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]

Плотный слой окалины иа деталях из титана и его сплавов, образовавшейся при температуре >600°С, перед травленнем удаляют гидропескоструйным методом или обдувкой дробью (возможна обработка сухим кварцевым песком). В случае перерыва между гидропескоструйной обработкой и травлением обработанные детали просушивают горичим (80—120°С) сжатым воздухом или в сушильном шкафу при температуре 100—120°С (в течение 10—15 мни). После кратковременного нагрева на воздухе при температуре защитной атмосфере детали травят без тедварительной механической очистки. [c.106]

Электролитическое травление изделий из титана и его сплавов. Пат. США, кл. 204-141 (В01к), № 3239440. — Официальная газета. Раздел 2. Химия , пер. с англ., 1966, т. 824, № 2, (10), с. 35. [c.294]

При подготовке поверхностей изделий из титана и его сплавов перед покрытием рекомендуется гид-ридная обработка в растворах серной кислоты (800—1390 г/л) или хлороводородной (420—450 г/л) при температуре 15—30 °С в течение 30—120 мин. В зависимости от марки сплава к серной кислоте можно добавлять хлороводородную кислоту или хлорид натрия. При травлении титана образуется тонкий слой гидрида титана, который защищает покрываемую поверхность от окисления и способствует надежному сцеплению покрытия с основой. [c.141]

Механическая зачистка поверхности изделий из титана и его сплавов под пайку может быть выполнена наждачной бумагой, стальными щетками, опескоструиванием и т. п. Травление и механическая зачистка титана в одинаковой мере способствуют растеканию серебряных припоев и затеканию их в зазоры. Одно обезжиривание при подготовке под пайку дает несколько худшие результаты. [c.340]

Материалы для сварки титана и его сплавов. При ручной электродуговой сварке вольфрамовым электродом следует применять присадочный материал из титановых сплавов ВТ1-00, ОТ4, ОТ4-1, СПТ-2. Присадочный материал должен быть в прутках длиной 300— 400 мм. Прутки должны. иметь чистую, не насыщенную (Водородом, не за1гряз(ненную маслом поверхность. Загрязнения на проволоке снижают пластичность металла шва и способствуют образованию пор. Проволоку очищают травлением или механической обработкой. Водород удаляется вакуумным отжигом. Подготовленные (К сварке прутки должны храниться в металлических ящиках или в упаковке из плотной ткани. Присадочный металл по своему составу должен быть близким к составу основного металла таким образом, чтобы пластичность металла шва была несколько ниже, чем свариваемого металла. Во избежание пористости не ре- [c.97]

Высокая химическая активность в сочетании с низкой теплопроводностью, высоким электросопротивлением и температурой плавления, склонность к росту зерна в околошовной зоне определяют особенности сварки титана и его сплавов. Большая химическая активность титана при высоких температурах по отношению к азоту, кислороду и водороду затрудняет его сварку. Необходимым условием для получения качественного соединения при сварке титана плавлением является полная двухсторонняя защита от взаимодействия с воздухом не только расплавленного металла, но и нагретого выше 600°С основного металла и шва. При нагреве до высоких температур титан склонен к росту зерна-. Для устранения этого сварку следует выполнять при минимально возможной погонной энергии. Вследствие загрязнения металла сварного шва газами понижается его пластичность, что приводит к образованию холодных трещин. Загрязнение металла шва водородом можно предупредить, применяя электродную или присадочную проволоку, предварительно подвергнутую вакуумному отжигу. Содержание водорода в такой проволоке не превышает 0,004—0,006%. Большое влияние на качество сварного соединения оказывает состояние поверхности кромок и присадочного металла. Для удаления окиснонитридной пленки, образующейся после термообработки, ковки, штамповки, используют опеско-струивание и последующее травление в смеси солей с кислотами или щелочами. [c.146]

Эффективность изученного способа фосфатирования дает возможность использовать его также и для предварительной обработки титана и его сплавов перед гальваническим покрытием, вместо применяемой в настояш ее время длительной (до 3 ч) обработки в H I и h3SO4 [14, 15]. Для хорошего сцепления металлического покрытия с титаном необходимо присутствие на его поверхности тонкого слоя TiHa. Защитный слой TiHa образуется лишь при небольшой скоро- сти травления титана в кислоте [16]. [c.292]

Травление углеродистой стали, меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов, полирование химическое и электрохимическое Травление углеродистой стали и чугуна, коррозионностойкой стали, меди и ее сплавов, алюминия и его сплавов, гидридная обработка титана и его сплавов, снятие травильного шлама, химическая активация, полирование, кадмирование, лужение, меднение, никелирование, хромирование, роднрование, спла-вы олово—висмут [c.41]

При подготовке изделий из титана и его сплавов к оксидированию их подвергают обезжириванию и травлению или электрохимическому полированию. Для химического травления обычно используют раствор, содержащий 15—20% HNO3, 3—5% HF, 82—75% Нг[c.88]

Травление деталей из титана и его сплавов производят в водном растворе плавиковой и серной кислот. При взаимодействии плавиковой кислоты с титаном интенсивно выделяется атомарный водород, который диффундирует внутрь металла, вызывая его хрупкость 2Т + 6НР — 2Т1Рз + ЗН2. Чтобы избежать этого, вводят серную кислоту. Реакции происходят по схемам [c.113]

В процессе производства полуфабрикатов из титана и его сплавов для очистки поверхности от окалины, удаления газонасыщенного слоя и т.д. используется сернокислотное травление, при этом возможно добавление плавиковой кислоты или её солей [1,2]. После появления и накопления в растворе ионов Т1(1У) скорость травления резко падает [3]. В этой связи целью данной работы являлось исследование процессов растворения титана в сернокислотных растворах с различным содержанием Tliiy)-ионов и выяснение возможности интенси( 1кации процессов травления сплавов титана в подобных растворах. [c.49]

Аргоно-дуговая сварка. Этот способ сварки является основным при сварке титана и его сплавов. При сварке неплавящимся электродом применяют вольфрамовые прутки (не допускается применение угольных электродов). Аргон должен иметь чистоту не менее 99,7% и совершенгю не содержать влаги. В качестве присадочного металла применяют прутки или проволоку из титана и его сплавов. Свариваемые кромки и присадочный металл должны быть очищены от окислов и загрязнений травлением в течение 5 мин в растворе следующего состава [c.417]

Термическую окалину с поверхности титана и его сплавов снимают, погружая изделия в расплав смеси едкого натра и нитрата натрия (4 1 по массе) при 420—440 °С при травлении магниевых сплавов используют разбавленные растворы азотной кислоты (30—90 г/л) [4, с. 74]. Травление цветных металлов (как и черных) лгажно сочетать с их обезжириванием. С этой целью в состав травильных растворов вводят ПАВ (ОП-7, ОП-10 и др.) и противопенные добавки (жидкость ПМС-200А, уайт-спирит). Применяют также составы, представляющие собой эмульсии органических растворителей (алифатических и хлорированных углеводородов) в кислогах, или водные растворы смесей фосфорной кислоты с ее солями (NagPO.,). [c.292]

Управление качеством на участке окончательной термической обработки силовых шпангоутов из титанового сплава

Максимальная твердость наблюдается на поверхности альфированного слоя, где металл наиболее легирован кислородом. Содержание кислорода в альфированном слое и микротвердость его резко уменьшаются в направлении от поверхности вглубь металла.

Окисление титана и насыщение поверхности кислородом начинает идти с заметной скоростью при температуре 550-600⁰С и усиливается с увеличением температуры и продолжительности нагрева.

Цвет и плотность окисной пленки (окалины) могут быть различными в зависимостиот состава сплава и условий окисления (температуры, продолжительности).

Глубину альфированного слоя можно определить по микроструктуре, измерением твердости и рентгеновским методом.

За величину альфированного слоя принимается слой, микротвердость которого выше микротвердости сердцевины на величину, превышающую разброс твердости при замерах. Допускается альфированный слой с твердостью превышающей твердость сердцевины на 25% и глубиной не более 5мкм.

Повышенный альфированный слой после вакуумного отжига можно удалить следующими способами: травление в ванне облагораживания, пескоструйная обработка.

Недогрев. Проведение операций термической обработки при заниженных температурах или при недостаточной выдержке может привести к получению неудовлетворительной структуры изделия и его пониженным механическим свойствам. Из – за недогрева при отжиге изделий не происходит измельчения зерна, т.е. улучшения микроструктуры и повышения механических свойств материала.

Перегрев. Перегрев выражается в росте зерна, и как следствие этого, снижаются прочность, пластичность и вязкость. Этот вид дефекта может быть получен в результате проведения термической обработки при завышенных температурах или при очень длительной выдержке в области высоких температур.

Деформация и поводки. Изменение размеров и формы изделий происходит в результате сварных, механических и термических напряжений. Такой дефект может быть исправлен повторным отжигом с термофиксацией.

Трещины. В результате неправильно проведенного режима термической обработки в изделие могут возникнуть внутренние и поверхностные трещины. Одной из главных причин появления трещин является альфированный слой. Такой дефект, как трещины является неисправимым видом брака.

В таблице 22 приведены основные дефекты, возникающие в ходе термической обработки на ОАО «Иркутское авиационное производственное объединение» в ходе обработки изделий.

Таблица 16 — Контрольный листок

Тип дефекта	Результаты контроля	Всего дефектов
1. Альфированный слой		16
2. Коробление		80
3. Трещины		2
4. Перегрев		2
Прочие		12
Всего: 112

На основе данных таблицы 16 строятся диаграммы Паретто и Исикавы. Диаграмма Паретто позволяет выявлять главные проблемы и отражает нежелательные результаты деятельности отделения.

В таблице 17 приведены дефекты изделий и их количественное соотношение.

Таблица17 — Дефекты инструментов

№	Тип дефекта	Число дефектов	Накопленная сумма дефектов	Доля числа дефектов	Накопленная сумма, %
1	Коробление	80	80	71	71
2	Альфированный слой	16	96	14	85
3	Трещины	2	98	2	87
4	Перегрев	2	100	2	89
5	Прочие	12	112	11	100

Рисунок 15 — Диаграмма Паретто

Из диаграммы Паретто видно, что наиболее часто встречаемые дефекты – коробление и альфированный слой. Проанализируем на основе причинно-следственной диаграммы (диаграммы Исикавы) причины, которые влияют на образование самого распространенного дефекта – коробление.

Рисунок 16 — Причинно-следственная диаграмма Исикавы

Как видно из диаграммы (рисунок 16) причины возникновения данного дефекта весьма разнообразны. Во – первых перед загрузкой изделий в печь необходимо провести подготовку поверхности изделия и термофиксирующего приспособления, путем очистки их от загрязнений при помощи ацетона. Подготовка садки к вакуумному отжигу проводится с целью удаления с поверхности загрязнений, которые при отжиге могут перейти в поверхностный слой. Во – вторых, при создании в печи вакуума нельзя допускать натекания, так как титан активно взаимодействует с кислородом, в результате чего на поверхности образуется альфированный слой, что крайне нежелательно. В третьих, температура и время термической обработки должны быть строго регламентированы, так как при не соблюдении режимов термической обработки могут возникнуть неисправимые дефекты.

Контроль за соблюдением технологии возлагается на начальников

Технология пайки титана и его сплавов

Титан по совокупности физико-механических свойств является одним из важнейших современных конструкционных материалов. Он почти в 2 раза легче, чем углеродистые стали и многие цветные сплавы, его плотность равна 4,5 г/см³.

Титан высокопрочный (σ_в = 30 ÷ 60 кгс/мм²) и пластичный металл (б = 25 ÷ 50%). Коррозионная стойкость титана в ряде агрессивных сред превосходит нержавеющие стали.

Титан довольно широко распространен в природе, его в 10 раз больше, чем Мп, Сr, Си, Zn, V, Ni, Со, Mn, W и Nb вместе взятых. Эти и ряд других ценных свойств открывают большие возможности широкого применения титана в промышленности.

Время травления 5-10 мин при комнатной температуре. После такой обработки на поверхности титана все же остается тонкая окисная пленка, препятствующая смачиванию титана припоем.

Поэтому иногда пытаются паять титан с применением специальных флюсов, по составу и химизму действия аналогичных флюсам для пайки алюминия. Но соединения титана, паянные с применением таких флюсов, получаются недостаточно качественными.

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 в 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 смачиванию его припоями.

Пайку титановых сплавов при более высокой температуре производят довольно редко, особенно печную, так как при длительном нагреве при температуре выше 900° С он склонен к росту зерна и к некоторому снижению 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

Водород, всегда находящийся в титане и снижающий его пластичность, удаляется при пайке (или нагреве) в вакууме 10-⁴ мм рт. ст. при температуре около 900° С, поэтому пайка титана в вакууме предпочтительнее чем пайка в нейтральной атмосфере.

При выборе припоя, способа и режимов пайки необходимо иметь в виду, что титан образует хрупкие интерметаллиды в паяном шве почти со всеми элементами, входящими в припои.

Поэтому в качестве основы припоя часто выбирают серебро, которое образует с титаном интерметаллиды, предположительно менее хрупкие, чем с другими металлами.

Иногда за основу припоев выбирают алюминий, который образует с титаном oграниченную область твердых растворов, что позволяет рассчитывать получение менее хрупких, паяных соединений.

Из указанных припоев практическое применение нашли серебряные припои, которые позволяют получить при пайке в печи при температуре 950-1000°С высокопрочные паяные соединения.

Так, например, при пайке титана ВТ1Д чистым серебром в атмосфере аргона предел прочности (σ_в) паяных соединений составляет 18- 20 кгс/мм², а при пайке серебром, легированным марганцем (10-15%), предел прочности (σ_в) паяных соединений достигает 28 кгс/мм².

При этом соединения, паянные чистым серебром, неустойчивы против коррозии и в течение года (в городской атмосфере) снижают свою прочность на 25-30%.

Еще более высокие значения предела прочности паяных соединений можно получить при высокотемпературной пайке титана припоями на основе никеля или меди (σ_в = 30 кгс/мм²), но эти металлы очень быстро растворяют его, вызывая сильную эрозию и охрупчивание в зоне швов.

Для получения более пластичных и прочных соединений с успехом применяют диффузионную пайку титана, сущность которой заключается в том, что изделие, паянное минимально необходимым количеством припоя, например никелем, медью, железом, кобальтом и другими металлами, выдерживают при температуре пайки до тех пор, пока в паяном соединении не образуется пластичный твердый раствор. Прочность соединений, полученных таким способом, близка к прочности основного металла.

Пайка титановых сплавов оловянно-свинцовыми и другими низкотемпературными припоями применяется редко. В этом случае перед пайкой титан покрывают никелем химическим или гальваническим способом. Для увеличения сцепления никеля с титаном его подвергают нагреву до 250° С в течение 1 ч. После этого пайку производят теми же припоями и флюсами, которые применяют для чистого никеля.

Паять титан и его сплавы легкоплавкими припоями возможно также после предварительного покрытия деталей оловом, серебром или медью. Для покрытия оловом подготовленное под пайку изделие быстро опускают на 10-20 мин в нагретое до 700° С олово.

Покрыть титан оловом можно и при помощи флюса, в состав которого входит хлористое олово. Компоненты флюса просушивают и применяют в мелкоразмолотом виде. Деталь покрывают флюсом толщиной до 3 мм и нагревают в печи с нейтральной средой до 350-400°С.

Медное покрытие может быть получено погружением изделия на несколько секунд в расплавленную хлористую медь или ее смесь с другими хлоридами меди при температуре 650-700°С.

Серебром титан покрывают методом погружения изделия в расплавленное серебро. После охлаждения деталь очищают от остатков флюса и шлака паром или кипячением в воде с последующей зачисткой наждачной бумагой или щеткой. Луженое изделие паяют легкоплавкими припоями с температурой плавления не более 200°С с применением канифольных флюсов.

Перед нанесением покрытия детали обрабатывают в соответствии с технологией, применяемой в гальванотехнике.

Титановые сплавы Alpha — Большая химическая энциклопедия

Устойчивость к щелевой коррозии титановых сплавов Alpha зависит от содержания примесей / легирующих добавок … [Стр.252]

Альфа-титановые сплавы. Предел текучести этих сплавов составляет от 173 до 483 МПа. Вариации обычно достигаются выбором сплава, а не термообработкой. Обычно они содержат альфа-стабилизаторы и обладают самой низкой прочностью. Однако они поддаются формовке и сварке. Некоторые содержат бета-стабилизаторы для повышения прочности.Альфа-титановые сплавы обычно находятся в отожженном или снятом напряжениях. Они считаются полностью отожженными после … [Pg.304]

Ti-5Al-2.5Sn — это титановый сплав средней прочности, полностью состоящий из альфа-титана. Обладает очень высокой структурной вязкостью … [Pg.144]

Термообработанный пруток. Термическое расширение типично для других титановых сплавов, близких к альфа. Брошюра «Sovirce IMI Titaniiun» по высокотемпературным сплавам … [Pg.244]

W. J. Evans. Оптимизация механических свойств альфа + бета титановых сплавов.Mater Sci Eng A 243 %%, 1998. [Pg.924]

Здесь показано, что альфа-, бета- и альфа-бета титановые сплавы можно сваривать трением с перемешиванием. Обсуждаются фазовые превращения, происходящие в области самородка и в зоне термического влияния. Остаточные напряжения в настоящей работе оказались достаточно высокими. Прочность на растяжение в поперечном направлении была … [Pg.399]

Было разработано множество различных титановых сплавов для самых разных применений. Титановые сплавы обычно классифицируются в соответствии с равновесными фазами, присутствующими в их микроструктуре при комнатной температуре (ссылка 1).Их можно классифицировать как коммерчески чистые (CP) сплавы и альфа-сплавы, которые в основном содержат геп-фазу, альфа-бета-сплавы, содержащие обе фазы, и метастабильные бета-сплавы и бета-сплавы, которые в основном состоят из фазы ОЦК. [Стр.123]

Эти сплавы имеют кристаллическую структуру гепатита, известную как альфа-фаза. Температура бета-перехода титановых сплавов CP составляет -910 15 ° C (1670 27 ° F), в зависимости от содержания кислорода (ссылка 1). Эти сплавы не упрочняются термической обработкой, как некоторые другие титановые сплавы.Они также обладают отличной коррозионной стойкостью в морской воде и в морской среде. [Pg.125]

Фрезерование описывает процессы обработки квадратного уступа, торца, профиля и пазов. Титан означает титановые сплавы (альфа и бета), используемые как высокопрочный, легкий и устойчивый к коррозии материал, например. в аэрокосмической, медицинской и автомобильной промышленности. [Pg.885]

Промышленные сорта чистого титана имеют относительно низкую прочность на разрыв по сравнению с альфа-бета-стабилизированными сплавами, такими как Ti6A14V.Таким образом, большинство промышленных применений титана включают альфа-бета-сплавы, и поэтому они являются предметом большинства исследований адгезии. Как и в случае с другими металлами, существует широкий спектр предварительной обработки, доступной для титана и его сплавов, как указано в таблице 1. [Стр.379]

Металлургическая классификация. Кристаллографическая структура титана демонстрирует фазовое превращение от низкотемпературной плотноупакованной гексагональной структуры (т. Е. A-hcp, альфа-титан) до высокотемпературной формы объемноцентрированной кубической кристаллической решетки (т.е.е., 6-ОЦК, бета-титан) при 882 ° C. Это преобразование может быть значительно изменено путем добавления легирующих элементов (таблица 4.52) для получения при комнатной температуре сплавов, которые имеют все альфа, все бета или альфа-бета-структуры. [Pg.304]

Таким образом, основные свойства титана и его сплавов сильно зависят от их основной металлургической структуры и от того, как с ней обращаются при их механической и термической обработке во время производства. Были разработаны четыре основных типа титановых сплавов, и, следовательно, титановые сплавы делятся на четыре категории: альфа, альфа, альфа плюс бета и бета.[Стр.304]

Титановые сплавы обладают лучшей коррозионной стойкостью среди металлов и сплавов, обычно используемых в морской воде. Титан — это пассивный пленкообразующий сплав, который сохраняет отличную стойкость как в морской воде с низкой, так и с высокой скоростью. Некоторые титановые сплавы, особенно все альфа- и почти альфа-сплавы, действительно проявляют склонность к коррозионному растрескиванию под напряжением [72]. [Pg.376]

F 620, Спецификация поковок Alpha Plus из бета-титанового сплава для хирургических имплантатов … [Pg.504]

Титан альфа — Большая химическая энциклопедия

Другие эффекты ионности катализатора на его активность изучались Натта, ПаСКВОН, Замбелли и Гатти (66). Полимеризацию пропилена проводили с альфа-трихлоридом титана и диэтилберилием или триэтилалюминием. Они обнаружили, что катализаторы из алкилбериллия более стереоспецифичны, чем катализаторы из алкилалюминия. С другой стороны, их исследование трихлорида титана с иодидом диэтилалюминия, бромидом диэтилалюминия, хлоридом диэтилалюминия или триэтилалюминием показало, что большую стереоспецифичность обеспечивает йодидсодержащий катализатор.Менее электрофильный катализатор дает большую кристалличность, чем соответствующий бромидный или хлоридный компонент. [Pg.370]

Устойчивость к щелевой коррозии альфа-титановых сплавов зависит от содержания примесей / легирующих добавок … [Pg.252]

Альфа-титановые сплавы. Предел текучести этих сплавов составляет от 173 до 483 МПа. Вариации обычно достигаются выбором сплава, а не термообработкой. Обычно они содержат альфа-стабилизаторы и обладают самой низкой прочностью. Однако они поддаются формовке и сварке.Некоторые содержат бета-стабилизаторы для повышения прочности. Альфа-титановые сплавы обычно находятся в отожженном или снятом напряжениях. Они считаются полностью отожженными после … [Pg.304]

Кислород растворяется в альфа-титане до тех пор, пока не образуется состав TiO 5 (альфа-случай), причем атомы кислорода предположительно случайным образом распределены в октаэдрических пустотах гексагонально плотноупакованная решетка титана. … [Pg.618]

Con70] Конрад, Х. и Джонс, Р., Влияние промежуточного содержания и размера зерен на механическое поведение альфа-титана ниже 0.4 Tm, в [Jaf70], с. 489-501 … [Стр.72]

DVIos70] Москаленко В.А. , Пупсова Б.Х. Влияние легирования на пластическую деформацию альфа-титана при низких температурах. Отчет Физико-технического института низких температур. Укр. Акад. Sci., 1970 … [Pg.77]

Ti-5Al-2.5Sn — это альфа-титановый сплав средней прочности. Он имеет очень высокую структурную вязкость … [Стр.144]

Образцы с U-образным изгибом были отожжены с пределом текучести 703 МПа (102 тысячи фунтов на квадратный дюйм) и пределом прочности на разрыв 772 МПа (112 тысяч фунтов на квадратный дюйм).Источник A.J. Седрикс, П. Слэттери, Э. Пью, Коррозионное растрескивание альфа-титана в неводных средах, Труды … [Pg.151]

Термообработанный стержень. Термическое расширение типично для других титановых сплавов, близких к альфа. Брошюра «Sovirce IMI Titaniiun» по высокотемпературным сплавам … [Pg.244]

Титан альфа-бета — Большая химическая энциклопедия

W. J. Evans. Оптимизация механических свойств альфа + бета титановых сплавов. Mater Sci Eng A 243 %%, 1998. [Pg.924]

Оксид кремния (SiO) Оксид стронция (SrO) Оксид стронция (SrO) Оксид стронция (SrO) Оксид стронция (SrO) Оксид талла (TaO) Оксид титана, альфа (TiO) Оксид титана, бета (TiO) Оксид титана (TiO) … [Pg.57]

Здесь показано, что альфа-, бета- и альфа-бета титановые сплавы можно сваривать трением с перемешиванием.Обсуждаются фазовые превращения, происходящие в области самородка и в зоне термического влияния. Остаточные напряжения в настоящей работе оказались достаточно высокими. Свойства при растяжении в поперечном направлении были … [Pg.399]

DUW] Дувез П., Влияние скорости охлаждения на альфа-бета-превращение в титане и титано-молибденовых сплавах, Пер. Металл. Soc. AIME, 191, (1951), 765-771. Цитируется на странице 82. [Pg.433]

Было разработано множество различных титановых сплавов для самых разных областей применения.Титановые сплавы обычно классифицируются в соответствии с равновесными фазами, присутствующими в их микроструктуре при комнатной температуре (ссылка 1). Их можно классифицировать как коммерчески чистые (CP) сплавы и альфа-сплавы, которые в основном содержат геп-фазу, альфа-бета-сплавы, содержащие обе фазы, и метастабильные бета-сплавы и бета-сплавы, которые в основном состоят из фазы ОЦК. [Стр.123]

Слоистые фосфаты титана имеют много потенциально важных применений в ионном обмене, катализе, интеркаляции и сорбции. Определение характеристик локальных металлических сред с помощью твердотельного «/» Ti ЯМР было трудным. В этой работе были охарактеризованы локальные структуры вокруг Ti в нескольких типичных слоистых системах, включая альфа-, бета- и гамма-TiP, путем изучения статических спектров ЯМР этих ма-… [Стр.280]

Меры предосторожности при использовании. Как и большинство титановых сплавов с альфа-бета микроструктурой, Ti-621 / 0.8 подвержен водородному охрупчиванию в гидрирующих растворах при комнатной температуре, в воздухе или в восстановительной атмосфере при повышенных температурах и даже в водороде под давлением в криогенных … [Стр.177 ]

Источник RE Льюис и др., Явление провала пластичности при повышенных температурах в альфа-, почти-альфа- и альфа-бета-сплавах, титан, наука и технологии, том 2, G. Lowering, U.Цвикер и У. Банк, изд. Deutsche Gesellschaft fur Metallkunde, Gemnany, 1985, стр. 895-902 … [Pg.191]

Модуль упругости IMI 829 типичен для других сплавов с высоким содержанием алюминия, близких к альфа и поэтому несколько больше, чем альфа-бета сплавы. Источник Брошюра IMI «Титановые жаропрочные сплавы» … [Pg.243]

F) (см. Рисунок). Стойкость к распространению трещин выше, чем у обычных альфа-бета титановых сплавов. [Pg.245]

G.W. Кульманеф О.З., «Определение характеристик высокопрочного альфа-бета титанового сплава Ti-6-22-22S для применения в критических условиях разрушения», Proc.7-й лот. Titanium Conf, Сан-Диего, TMS / AIME, июнь 1992 г., будет опубликовано … [Pg.366]

Примечание Поковки обрабатывались при 30 ° C (50 ° F) выше температуры перехода P, 30 мин, охлаждение вентилятором +40 ° C (70 ° F) ниже P-перехода, 1 час, AC + 540 ° C (1000 ° F), 8 часов. Источник G.W. Kuhlman et al., «Характеристика высокопрочного альфа-бета титанового сплава Ti-6-22-22S для применения в критических условиях разрушения», Протокол 7-й Международной конференции по титану, Сан-Диего, TMS / AIME, июнь 1992 г. . [Pg.372]

Поковки закрытого типа, обработанные, как указано, n = 0.1, с 3.0,30 Гц. Определение характеристик источника H-6-22-22S — высокопрочного альфа-бета титанового сплава для критического разрушения AppKcattorte, Proc. 7lh InL Titanium Conf., Сен-Диего, TMS / AIME, июнь 1992 г., будет опубликовано … [Pg.375]

Разработанный для использования в аэрокосмической промышленности, Ti-10-2-3 сочетает в себе многие преимущества метастабильные бета-титановые сплавы без ущерба для определенных присущих альфа-бета характеристик. Он показывает отличную закаливаемость при размерах сечения до 125 мм (5 дюймов), но также демонстрирует хорошую короткую прочность… [Pg.472]

Д.А. Мейн, Влияние ирогена h4 на трещинообразование и сопротивление растрескиванию под нагрузкой в инертных средах альфа-бета титановых сплавов, Металл. Ty-ans., Vol 5, Nov 1974, p 2405 … [Pg.696]

Поскольку альфа-бета-сплавы являются двухфазными сплавами, они являются наиболее распространенными и наиболее универсальными из трех типов титановых сплавов. . Фазовым составом, размерами и распределением можно управлять с помощью термической обработки (см. Таблицу 1) в определенных пределах для улучшения определенного свойства или для достижения диапазона уровней прочности до умеренных толщин.[Pg.727]

титан — это … Что такое альфа-титан?

Титановый сплав — Титановые сплавы — это металлические материалы, содержащие смесь титана и других химических элементов. Такие сплавы обладают очень высокой прочностью на разрыв и ударной вязкостью (даже при экстремальных температурах), легким весом, исключительной коррозионной стойкостью…… Wikipedia

Хлорид титана (III) — β TiCl3, вид вдоль цепей… Wikipedia

Титановый порошок — металлургия (P / M) предлагает возможность создания деталей чистой или почти чистой формы без материальных потерь и затрат, связанных с необходимостью обработки сложных деталей из деформируемой заготовки.Порошки можно производить с помощью Blended Elemental…… Wikipedia

Алюминид титана — Алюминид титана, TiAl, представляет собой интерметаллическое химическое соединение. Оно легкое и устойчивое к окислению и нагреванию, однако имеет низкую пластичность. Плотность гамма-TiAl составляет около 4,0 г / см³. Он находит применение в нескольких приложениях…… Wikipedia

переработка титана — Вводная подготовка руды для использования в различных продуктах.Титан (Ti) — мягкий, пластичный металл серебристо-серого цвета с температурой плавления 1675 ° C (3047 ° F). За счет образования на его поверхности оксидной пленки, которая…… Универсал

Титан — Эта статья о химическом элементе. Для использования в других целях, см Титан (значения). скандий ← титан → ванадий… Википедия

титан — / tuy tay nee euhm /, n. Chem. темно-серый или серебристый, блестящий, очень твердый, легкий, устойчивый к коррозии металлический элемент, встречающийся в сочетании с различными минералами: используемый в металлургии для удаления кислорода и азота из стали и для ее повышения.Символ… Универсал

Титановые аэрокосмические сплавы — ▪ Таблица Состав титановых аэрокосмических сплавов (в процентах) тип температура использования (° C) предел прочности (МПа при 20 ° C) Ti 5Al 2.5Sn alpha 430 890 Ti 8Al 1Mo 1V alpha 475930 Ti 6Al 4Sn 4Zr 0,7Nb 0,5Mo 0,4Si alpha 600 960 Ti 6Al 2Sn 4Zr 2Mo… Универсал

Ниобий-титан — (NbTi) представляет собой сплав ниобия и титана, используемый в промышленности в качестве сверхпроводящего провода типа II для сверхпроводящих магнитов.[1] Обычно в виде Nb-Ti волокон в алюминиевой или медной матрице. Его критическая температура составляет 9,2 кельвина [2] и может оставаться…… Wikipedia

металлургия — металлургия, металлургия, прил. в металлургии, нареч. Металлург / Мет лерр Йист / или, особенно Брит., / Meuh tal euhr jist /, n. / встретил l err jee / или, особенно. Брит., / Meuh tal euhr jee /, n. 1. техника или наука обработки или нагрева металлов таким образом, чтобы…… Универсал

Rockwell X-30 — X 30 NASP Художественная концепция выхода X 30 на орбиту Роль SSTO Производитель аэрокосмических самолетов… Википедия

Альфированный слой титана: Альфированный слой титана — — Энциклопедия по машиностроению XXL