Способ обработки упругих чувствительных элементов из титановых сплавов

 

1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ТЙТАНОНЫХ СПЛАВОВ, включаюмий формовку ; отожженной заготовки и последующий вакуумный отжиг изделия, отличающийся тем, что, с целью повышения метрологических характеристик при сохранении значений циклической прочности, отжиг ведут при остаточнсял давлении 2-10 -510 мм рт. ст. 2. СЭпособ по п. 1, о т л и ч а ю щ и и с я тем, что вакуумный отжиг проводят при 680- 750°С в течение 1-3 ч.

СОКИ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

09) OB

3(5f) С 22 F 1 18

Г

МР.""".. "ч, ОПИСАНИЕ. ИЗОБРЕТЕНИЯ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21) 2943211/22-02 (22) 20.06.80 (46) 30.07.83. Бюл. 9 28 (72) A.N.éèïøèö, T.Л.Лодочникова, A.ß.Þðîâñêèé, Ю.N.Áðîäêèÿ и М.П,Гончаров (71) Государственный научно-исследо вательский институт теплоэнергетического приборостроения

° ° ° ° °

53) 621 . 785. 061 (088. 8)

56} 1. Легкодух А.М. и др, Применение титановых сплавов для чувствитель" ных элементов. Сб. трудов НИИТеплоприбора, вып. 9 2, М., — 1966,с. 31-35

2. Полуфабрикаты из титановых сплавов. Под ред. Н.:Ф.Аношкина и М.Е.Ермакова, N., "Металлургия", 1979, с. 364-371. (54) (57) 1. СПОСОБ ОБРАБОТКИ УПРУГИХ ЧУВСТВИТЕЛЬНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ИЗ ТИТА

НОВЫХ СПЛАВОВ, включающий формовку отожженной заготовки и последующий вакуумный отжиг иэделия, о т л и ч аю шийся тем, что, с целью повышения метрологических характеристик при сохранении значений циклической прочности, отжиг ведут при остаточном давлении 2 ° 10 -5 10 мм рт. ст. 2. Способ по п.1, о т л и ч а— ю шийся тем, что вакуумный отжиг проводят при 680- 750 С в течение

1-3 ч.

1032041

Изобретение относится к металлур гии, а именно к обработке упругих чувствительных элементов типа мембран, мембранных коробок, сильфонов, манометрических пружин, выполненных из титана.

Известен способ изготовления мембран из термоупрочняемых дисперсионнотвердеющих титановых сплавов типа BT-16.

Известный способ включает формовку !О мембран при 800-850 С 11) .

При этом требуется нагрев до указанной температуры всего формовочного штампа, так как в противном случае

Даже предварительно нагретая тонко-: стс1!Иая загОтОвка мгновенно Остыва ет при соприкосновении с холодным формовочным штампом, облада!ощим большой массой, Одновременно требуется либо защитить мембрану при температуре штамповки от окисления кислородом воздуха, либо свести нремч нагрева мембраны,цо столь малой величины, чтобы она не успевала окислиться. Практическая сложность процесса формовки мембран из дисперсионнотвердеющих сплавов при высокой темпераТуре He позволила внедрить этот cnoco6 HH Ha Од1!CI I !1риборостроит !льном заводе.

Наиболее близким к прецлагаемому по технической сущности и достигаемому результату является способ

Обработки и та ИОво!х спт! азов р В частности сплава DT I 0, заключающийся в том, что отожженнуо заготовку35 подвергaIoT формовке и затем проводят вакуумный отжиг иэделия при остаточном давлении не выше 5 "10 4мм.рт.ст. при 600-700" С (21, Известный способ позволяет повы- 40 сить пластичность деформированного изделия за счет снижения содержания водорода в поверхностном слое, однако лри этом снижаются прочностные характеристики мембран, уменьшается упру- 45 гость, коррозионные и .метрологические свойства уменьшаются или оста1отся без изменения.

Цель изобретения — повышение метрологических характеристик при сохране- 0 нии высоких значений циклической

ПРОЧЕ!ОСТИ °

Поставленная цель достигается тем что согласно способу, включающему формовку отожженной заготовки и последующий вакуумный отжиг, отжиг проводят при остаточном давлении

2 10 —.5 "10 мм.рт. ст.

Вакуумный

Металлические мембраны, как пра- 60 вило; используются для линейного преобразования измеряемого давления в пропорциональное ему перемещение при усилие. Это перемещение (усилие )мем; браны во вторичной части прибора преоб-, 65 разуется в выходной сигнал или в показание стрелки.

После нагружения мембраны иэмеряемьм давлением и !!Оследу!ощего сброса этого давления мембрана должна возвра!!1аться в исходное положение с максимально возможной точностью, т. е. величина ее остаточной дефор,мац!1!! дол!!!на стре!!иться к нулю. В .. приборах, работающих ло принципу пре

Обус.1.-.вливает легре!.!н >с! I прибора, равну!о 0,8Ъ. 1ак как погрешность прибора пропорццональна величине остаточной деформации мембраны, то при изготовлЕ1!!1и мс!<1бр

При отжиге чувствительных элементов из титана в остаточном давле»I1H 2 10 -5 10 мм рт. ст. в диапазоне указанных температур азот растворяется в титане и его концентрация !!<."„прерывно меняется от предельно !!ась!!«енной на HoBGpxHocTH до близкой к нулю на. расстоянии 2535 мкм от нее. Никаких фазбвых rpa1!Иц между азотиро!занным с .—.слоем и основой не возникает. Лзотирование поверхностного слоя при указанных режимах приводит к повышению метрологических свойств чувствительных элементов. Одновременно происходит снятие остаточных напряжений, лолу «IeHHvx как в процессе формовки, так и лри сварке мембран в мембранные ко-. робки, а также устранение коробления тoHI

BTI-0, минимальное повышение метрологических характеристик происходит при минимальных значениях температуры ! времени выдержки и минимальном остаточном давлении.

Максимальное по<вышение метрологических характеристик происходит при максимальных значениях времени и температуры отжига и максимальном значе. нии,остаточного давления.. Однако при этом циклическая прочность за счет О охрупчивания падает. Величина цикли ческой прочности упругих элементов— при нагружении пульсирующим давлением должна быть не менее 60000 циклов

1032041 в вакуумной печи при остаточном дав- лении, 2 10 -5 1Рмм рт.ст. в тече, ние 1 .- 3 ч при 680-750 ;.

Из.готовлейные таким способом мембраны испытывались с целью опреде5 ления упругих характеристик и ве° М личины остаточной деформации в сравнении с мембранами, изготовленными из той же исходной титановой ленты известным способом.

10 Результаты испытаний представлены

s таблице.

Количество циклов до разрушения

Оста.точное давле»" ние, мм рт.ст.

Давле ние испытания мм рт.ст

Температура отжига, С

Способ обработки

Предла-, гаемый 680

-Ъ

5 ° 10

250 0 02

Более

300000

0,2

250 0,003 Более 318700

1 10

710 .

0,01

250 Не об- 60000 наружено

750

Не обнаружено

2 10

Известный

250 0,03- 30000-0,038 -300000

0,3-0 5 чивается путем повышения надежности и точности изготовленных измерительных приборов, за счет повышения метрологических характеристик, а также

: повышения срока их службы за счет уве" личення циклической прочности мемб.-ран. Составитель A Çåíöîâ

Редактор A.Власенко Техред И.Гайду Корректор A.Èëüèí

Заказ 5334/32 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Моква, Ж-35, Раушская наб.,д.4/5

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород. Ул.Проектная,4 при этом смещение центра (величина остаточной деформации) после циклических нагружений должны быть мини мальнсй.

Способ осуществляют следующим образом.

Мембраны диаметром 64 мм, отфор-. мованные из отожженной титановой .ленты марки ВТ1-0 толщиной 0,1 мм зажимают между кольцами по наружно- му диаметру, В таком виде мембраны подвергаются термической обработке

Как видно из таблицы, предлагаем. мый способ значительно повышает мет» рологические характеристики мембран; при сохранении или повышении циклической прочности изделий.

Технико«экономическая эффектив с ность предлагаемого способа обеспеОстаточная деформация при статич. нагружении, мм

Остаточная деформация после. циклических .испытаний, мм