Способ поверхностного упрочнения деталей из сплавов на основе титана


 


Владельцы патента RU 2460826:

Открытое акционерное общество "Московское машиностроительное предприятие им. В.В. Чернышева" (RU)

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано при изготовлении деталей. Способ химико-термической обработки деталей из титановых сплавов включает насыщение поверхности деталей азотом и углеродом в тигельной или электродной ванне с расплавом солей, разогретым до температуры 800°С, при этом используют расплав солей следующего состава, мас.%: NaCN 10, NaCl 40, BaCl2 50. Повышается твердость, износостойкость и стойкость против воздействия агрессивных сред при рабочих температурах поверхностного слоя деталей.

 

Изобретение относится к области машиностроения, а именно к химико-термической обработке металлов и сплавов, и может быть использовано при изготовлении деталей, к состоянию поверхностного слоя которых предъявляются повышенные требования в отношении твердости, износостойкости и стойкости против воздействия агрессивных сред при рабочих температурах.

Известны способы химико-термической обработки поверхностного слоя титановых деталей путем альфирования, заключающегося в насыщении поверхности деталей кислородом воздуха с образованием на их поверхности твердого износостойкого диффузионного слоя, представляющего собой твердый раствор кислорода в α-титане [1].

Недостатком этого процесса является то, что перед альфированием перед проведением процесса необходима обработка поверхности по классу не ниже 7, для уменьшения коробления применяются специальные приспособления требуемых размеров.

Известен способ газового азотирования, заключающегося в насыщении поверхности детали азотом и образовании твердого износостойкого слоя, состоящего из тонкой нитридной зоны и основной зоны твердого раствора азота в титане [2].

Недостатком этого процесса является длительность и энергоемкость процесса, использование вакуумного оборудования, низкая производительность и нестабильность получаемых результатов.

Наиболее близким по технической сущности и достигаемым результатом аналогом является способ газового азотирования.

Техническим результатом данного изобретения является расширение возможностей упрочнения поверхностного слоя деталей из титановых сплавов при достижении достаточного уровня механических свойств, значительное сокращение продолжительности процесса, упрощение этапа предварительной подготовки поверхности обрабатываемой детали, снижение температуры проведения процесса, что положительно влияет на стабильность размеров зерна, уровень износостойкости и сохранение геометрических параметров.

По предлагаемому способу процесс проводится в тигельных и электродных ваннах с расплавом солей в жидкостной среде, являющейся поставщиком активных элементов следующего состава (в процентах по массе):

NaCN 10
NaCl 40
BaCl2 50

Детали вместе с контрольными образцами в простых приспособлениях или на внешней подвеске загружаются в ванну, разогретую до рабочей температуры 800°С, и выдерживаются в ней в течение времени, необходимого для получения заданной величины глубины упрочненного слоя.

После проведения процесса насыщения поверхности азотом и углеродом, детали промываются в кипящем 10% содовом растворе, обдуваются сухим сжатым воздухом и подвергаются термической обработке по режимам, соответствующим требованиям марки материала.

Источник информации

1. Жаропрочные титановые сплавы. Под ред. чл.-корр. АН СССР А.Т.Туманова. - М.: Металлургия, 1976 г., стр.377-380 - аналог.

2. Жаропрочные титановые сплавы. Под ред. чл.-корр. АН СССР А.Т.Туманова. - М.: Металлургия, 1976 г., стр.380-382 - прототип.

Способ химико-термической обработки деталей из титановых сплавов, включающий насыщение поверхности деталей азотом и углеродом, отличающийся тем, что насыщение проводят в тигельной или электродной ванне с расплавом солей, разогретым до температуры 800°С, при этом используют расплав солей следующего состава, мас.%: NaCN 10, NaCl 40, DaCl2 50.



 

Похожие патенты:
Изобретение относится к области упрочнения восстановленных поверхностей стальных деталей. .

Изобретение относится к машиностроению и может быть использовано для упрочнения изделий, работающих в условиях интенсивного износа. .

Изобретение относится к машиностроению, в частности к химико-термической обработке металлов или сплавов в жидких средах. Состав ванны для цианирования металлов и сплавов в жидких средах для насыщения азотом и углеродом содержит следующие компоненты, мас.%: карбамид (NH2)2CO - 40…45, углекислый натрий Na2CO3 - 35…40, хлористый натрий NaCl - 8…10 и едкий натр NaOH - остальное. Обеспечивается повышение технологичности приготовление состава ванны и экологической безопасности и, как следствие, повышение эксплуатационной стойкости деталей машин и инструментов. 1 табл.

Изобретение относится к способу поверхностного упрочнения изделия из нержавеющей стали, никелевого сплава, кобальтового сплава или материала на основе титана. Обеспечивается нагревательное устройство, имеющее первую зону нагрева ниже по ходу от второй зоны нагрева, впуск газа и выпуск газа для прохождения газа через нагревательное устройство, нагрев изделия в упомянутой первой зоне нагрева до первой температуры в диапазоне 185-500°С, нагрев по меньшей мере одного соединения N/C, содержащего азот и углерод, в упомянутой второй зоне нагрева до второй температуры 135-450°С, которая ниже, чем первая температура, для образования одного или более газообразных веществ. При этом упомянутое соединение имеет одинарную, двойную или тройную связь углерод-азот и является жидким или твердым при температуре 25°С и давлении 1 бар. Осуществляется прохождение газа с использованием газа-носителя, который является неокисляющим по отношению к изделию, для контактирования изделия с газообразными веществами для активации изделия и последовательное нагревание изделия в этом нагревательном устройстве в присутствии газообразных веществ до температуры азотонауглероживания, которая является по меньшей мере такой же высокой, как и первая температура, и составляет менее 500°С. Обеспечивается повышенная твердость и усталостная прочность обработанных указанным способом изделий. 2 н. и 20 з.п. ф-лы, 8 ил., 8 пр.
Наверх