Состав для защиты титановых сплавов от окисления при нагреве Советский патент 1981 года по МПК C22F1/18 

(54) СОСТАВ, ДЛЯ ЗАЩИТЫ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ ОТ ОКИСЛЕНИЯ ПРИ НАГРЕВЕ

1

Изобретение относится к металлур гии, в частности к составам для металлов от окисления при терушческой обработке.

Известны составы защитных покрытий при горячей штамповке и термичеокой обработке деталей из титановых сплавов на основе боросиликатных стекол ЭВТ-8 и ЭВТ-24 1.

Недостатком этих покрытий является то, что для их удаления с поверхностей заготовок после термической обработки требуются очистные операции - пескоструйная обработка или травление, применение которых при очистке листовьк заготовок, предназначенных для последующей листовой штамповки, приводит к массовым дефектам штампованных деталей. Если применять пескоструйную обработку, тонколистовые титановые заготовки коробятся, их трудно правильно установить в штамп, в результате-появляется брак деталей по геометрическим pasMepaiM. Если же применить травление заготовок, происходит насыщение их водородом и детали растрескиваются при штамповке вследствие охрупкивания протравленных поверхностей.

Наиболее близким к предлагаемоМ$Г является состав для защиты титановых сплавов ОТ окисления при термической обработке 2, содержащей водный раствор нитрата натрия и окись магния при следующем соотношении компонентов, вес.%

Нитрат натрия40-50

Окись магния1-4

10

Вода. До 100

Недостатком этого состава является низкое качество защиты металла при термообработке, связанное о тем, что нагрев нитрата натрия сопровождается его разложением с выделением кислорода, активно взаимодействующего с поверхностным слоем титановой заготовки. Образовавшийся

20 окисленный (альфированный) слой хрупок, растрескивается при холодной обработке давлением, становясь причиной концентрации напряжений, возникающих, например, при гибка листовых заготовок из титановых сплавов, подвергнутых предварительной оаэупрочняющей термической обработке. В результате на поверхностях тонколис.товых деталей из титановых сплавов.

30 появляются трещины и разрывы. Цель изобретения - повышение эффективности защиты поверхностей листовых заготовок из титановых сплавов при термической обработке. Поставленная цель достигается тем, что состав, содержащий соль ще Iлочного металла, воду и окись магни содержит в качестве соли щелочного етапла нитрит натрия при следующем соотношении компонентов, вес.%: Нитрит натрия 50-60 Окись магния 5-6 ВодаДо 100 Приготовление и нанесение состав для защиты титановых сплавов от окисления производят в следующей последовательности; растворяют нитрит натрия в воде, подогретой до 70-8Q C; вводят в раствор окись маг ния смесь перемешивают до однород.ноети, погружают в получившуюся нагретую до 70-80 С смесь заготовку из титанового сплава, находящуюся при комнатной температуре, выдерживают 20-30 мин заготовку погруженно в смесь; извлекают заготовку из сме си и просушивают на воздухе. При погружении заготовки в насыщенный раствор азотистокислого натрия, последний выпадает в осадок на холодную поверхность заготовки, увлекая за собой равномерно распределенные, в объеме смеси частицы оки си магния. Получившийся после просушки слой, представляющий собой смесь азотистокислого натрия и окис магния, плотен, прочен и не подвержен разрушению при хранении и транспортировке заготовок. При.нагреве заготовки во время термической обработки аэстистокислы натрий оплавляется и, вступая во взаимодействие с окисью магния, обр эует стеклообразный расплав, в кото

Средняя толщина окисленного (альфированного) слоя на заготовках после опкига, мм

Среднее относительное удлинение стандартнь1х образцов f вырезанных из заготовок, %

Количество деталей с трещинами, возникающими при гибке, шт.

0,05 0,05 0,05

0,12

21,7 21,7 21,7

О О ром окись магния обеспечивает улучшение смачивающей способности расплава, в результате чего исключается возможность оголения отдельных участков термообрабатываемой заготовки. С поверхностью заготовок азотистокислый натрий практически не взаимодейству ет. После термической обработки состав для защиты легко смывается водой с поверхности заготовки и не мешает проведению последующей листовой штамповки. В табл. 1 приведено 3 состава для защиты титановых сплавов от окисления. Таблица 1 Эффективность предлагаемых составов и известного сравнивалась при изготовлении деталей из листового (Титанового сплава ОТ4-1 толщиной i мм. Технологический процесс изготовления этих деталей включает в себя низкотемпературный отжиг для снятия наклепа и гибку на процессе для штамповки резиной. Сравниваемые составы наносятся на листовые заготовки перед их нагревом при отжиге. Окончательная оценка эффективности защиты при применении составов производится после гибки заготовок. Результаты испытаний приведены в табл. 2. Таблица 2

Данные табл. 2 показывают, что применение аэотистокислого натрия в составе для защиты титановых сплавов от окисления повышает эффективность защиты.

Так, при испытаниях толщина окисленного слоя снижена в 1,5-2 раза, пластические свойства металла улучшены на 20-25%, ликвидированы дефекты штампованных деталей.

Формула изобретения

Состав для защиты титановых сплавов от окисления при нагреве, содержащий соль щелочного металла, окись

магния и воду, отличающий с я тем, что, с целью повышения эффективности защиты, в качестве соли щелочного метгшла он содержит нитрит натрия при следующем соотношении компонентов, вес.%|

Ыитрит натрия 50-60 Окись магния 5-6 ВодаОстгшьное

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

0

5