Особенности нагрева титановых сплавов » Строительство и ремонт: теория и практика




Главная
Новости
Статьи
Строительство
Ремонт
Дизайн и интерьер
Строительная теплофизика
Прочность сплавов
Основания и фундаменты
Осадочные породы
Прочность дорог
Минералогия глин
Краны башенные
Справочник токаря
Цементный бетон




25.01.2022


25.01.2022


24.01.2022


23.01.2022


23.01.2022


21.01.2022


21.01.2022





Яндекс.Метрика

Особенности нагрева титановых сплавов

01.07.2017


Рациональный способ нагрева титановых сплавов следует выбирать, исходя из особенностей физико-химических свойств титана. Наиболее важной характеристикой, во многом определяющей выбор способа нагрева, является теплопроводность. По сравнению с медью, алюминием, железом и никелем титан имеет пониженные значения теплопроводности (рис. 1).
С повышением температуры теплопроводность титана увеличивается, при этом данные, приводимые разными авторами, не всегда совпадают. Так, по данным И.Л. Безручко, при нагреве до 1000° С теплопроводность увеличивается на 70%, а по данным В.П. Выбойщикова — в 2—3 раза. Изменение теплопроводности при нагреве до 1000° C для сплавов ВТ6С, ВТ16 и ВТ18, по данным работы, показано на рис. 2.
С низкими значениями теплопроводности титановых сплавов связаны основные трудности, возникающие при нагреве: довольно длительное время при поверхностном способе нагрева и большие перепады температур по сечению при нагреве крупногабаритных заготовок.

В отличие от сплавов на основе меди, железа, никеля, у которых теплопроводность снижается с повышением температуры, у титановых сплавов она возрастает.
Второй, не менее важной особенностью титановых сплавов при нагреве, является активное взаимодействие их с воздушной атмосферой при повышении температуры. При нагреве выше 600—650° С титан активно взаимодействует с кислородом, а выше 850° С — с азотом, образуя поверхностный слой значительной величины, насыщенный этими газами. Так, например, при поверхностном способе нагрева титановой заготовки диаметром 350 мм до температуры 1100—1150° С потребуется не менее 3—4-ч выдержка в интервале температур активного взаимодействия титана с газами, что приведет к образованию газонасыщенного слоя толщиной не менее 1 мм. Такой слой ухудшает деформируемость сплавов, вызывает необходимость промежуточной механической обработки, что значительно увеличивает потери металла.
Итак, низкая теплопроводность титана и высокая активность его взаимодействия с окружающей средой делают не оптимальными способы, основанные на поверхностном нагреве с длительным пребыванием заготовки при высоких температурах. Поэтому для титана и его сплавов желательно использовать нагрев заготовок в индукторах или контактным способом. Однако принцип действия индукционных и контактных нагревательных устройств и их конструктивное решение вносят дополнительные ограничения для использования этих наиболее рациональных способов при нагреве полуфабрикатов различных форм и сечений. Поэтому в промышленном производстве применяют также способы поверхностного нагрева в электропечах сопротивления, пламенных печах, печах-ваннах.
Ниже сопоставляются показатели различных способов нагрева заготовок и полуфабрикатов:

Из этих данных видно, что при выборе того или иного способа нагрева титановых полуфабрикатов следует иметь в виду вид полуфабриката (форма, сечение) и экономические показатели выбранного способа.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: