Супер эретмәләрне пышлау

Супер эретмәләрне пышлау

(1) Каплау үзенчәлекләре буенча суперкорытмаларны өч категориягә бүлеп була: никель нигезе, тимер нигезе һәм кобальт нигезе. Алар яхшы механик үзлекләргә, югары температураларда оксидлашуга һәм коррозиягә чыдамлыкка ия. Никель нигезле корытма гамәли җитештерүдә иң киң кулланыла.

Суперкорытмада күбрәк Cr бар, һәм җылытканда өслектә бетерүе авыр булган Cr2O3 оксид пленкасы барлыкка килә. Никель нигезендәге суперкорытмаларда җылытканда җиңел оксидлаша торган Al һәм Ti бар. Шуңа күрә, җылытканда суперкорытмаларның оксидлашуын булдырмау яки киметү, һәм оксид пленкасын бетерү - эретү вакытында төп проблема. Флюстагы боракс яки бор кислотасы эретү температурасында төп металлның коррозиясенә китерергә мөмкин булганлыктан, реакциядән соң барлыкка килгән бор төп металлга үтеп керә ала, нәтиҗәдә гранулаларара инфильтрация барлыкка килә. Югары Al һәм Ti эчтәлеге булган коелган никель нигезендәге эретмәләр өчен, эретү вакытында кайнар хәлдәге вакуум дәрәҗәсе 10-2 ~ 10-3pa дан ким булмаска тиеш, җылытканда эретмә өслегендә оксидлашуны булдырмас өчен.

Эретмә белән ныгытылган һәм никель нигезендәге эретмәләрне чәчәк ату белән ныгытылган өчен, эретмә элементларының тулысынча эрүен тәэмин итү өчен, чәчәк ату температурасы эретмә эшкәртүнең җылыту температурасына туры килергә тиеш. Чәчәк ату температурасы бик түбән, һәм эретмә элементларын тулысынча эретеп булмый; чәчәк ату температурасы бик югары булса, төп металл бөртекләре үсәчәк, һәм материал үзлекләре җылылык белән эшкәртүдән соң да торгызылмаячак. Коелган нигез эретмәләренең каты эретмә температурасы югары, бу гадәттә бик югары чәчәк ату температурасы аркасында материал үзлекләренә тәэсир итми.

Кайбер никель нигезендәге суперкорытмалар, бигрәк тә явым-төшем белән ныгытылган корытмалар, көчәнеш ярылу тенденциясенә ия. Пылау алдыннан, процесс барышында барлыкка килгән көчәнеш тулысынча бетерелергә тиеш, ә пылау вакытында җылылык көчәнеше минимальләштерелергә тиеш.

(2) Никель нигезендәге эретмәне көмеш нигез, саф бакыр, никель нигез һәм актив эретмә белән эретеп була. Тоташтыру температурасы югары булмаганда, көмеш нигезендәге материаллар кулланылырга мөмкин. Көмеш нигезендәге эретмәләрнең күп төрләре бар. Эретмәне җылыту вакытында эчке киеренкелекне киметү өчен, түбән эрү температурасы булган эретмәне сайлау яхшырак. Fb101 флюсы көмеш нигезле тутыргыч металл белән эретеп ябыштыру өчен кулланылырга мөмкин. Fb102 флюсы иң югары алюминий составлы чөкмә белән ныгытылган супер эретмә белән эретеп ябыштыру өчен кулланыла, һәм 10% ~ 20% натрий силикаты яки алюминий флюсы (мәсәлән, fb201) өстәлә. Эретмә температурасы 900 ℃ тан артканда, fb105 флюсы сайланырга тиеш.

Вакуумда яки саклагыч атмосферада чылату вакытында, саф бакырны чылату өчен тутыргыч металл буларак кулланырга мөмкин. Чылату температурасы 1100 ~ 1150 ℃, һәм тоташу көчәнеш ярылу тудырмый, ләкин эш температурасы 400 ℃ тан артмаска тиеш.

Никель нигезендәге эретү тутыргыч металлы - супер эретмәләрдә иң еш кулланыла торган эретү тутыргыч металлы, чөнки ул югары температурада яхшы эшли һәм эретү вакытында киеренкелек ярылмый. Никель нигезендәге эретүнең төп эретмә элементлары - Cr, Si, B, һәм аз күләмдә эретүдә Fe, W һ.б. да бар. Ni-cr-si-b белән чагыштырганда, b-ni68crwb эретү тутыргыч металлы B ның төп металлга гранулаларара үтеп керүен киметә һәм эрү температурасы интервалын арттыра ала. Ул югары температуралы эш детальләрен һәм турбина пычакларын эретү өчен эретү тутыргыч металлы. Ләкин W-лы эретүнең сыеклыгы начарая һәм тоташу арасын контрольдә тоту авыр.

Актив диффузияле эретү тутыргыч металлында Si элементы юк һәм ул бик яхшы оксидлашуга һәм вулканизациягә каршы тора. Эретү температурасын эретү төренә карап 1150 ℃ дан 1218 ℃ га кадәр сайларга мөмкин. Эретүдән соң, 1066 ℃ диффузия эшкәртүеннән соң төп металл белән бер үк үзлекләргә ия эретү тоташтыргычы алырга мөмкин.

(3) Каплау процессында никель нигезендәге эретмә саклагыч атмосфера мичендә, вакуум каплауда һәм вакытлыча сыек фаза тоташуында каплауны куллана ала. Каплау алдыннан өслекне майсызландырырга һәм оксидны зым кәгазе белән ялтырату, киез тәгәрмәчләрне ялтырату, ацетон белән чистарту һәм химик чистарту ярдәмендә бетерергә кирәк. Каплау процессы параметрларын сайлаганда, флюс һәм төп металл арасындагы көчле химик реакциядән качу өчен җылыту температурасы бик югары булмаска һәм каплау вакыты кыска булырга тиеш икәнен истә тотарга кирәк. Төп металлның ярылуын булдырмас өчен, салкын эшкәртелгән детальләр каплау алдыннан көчәнешне бетерергә, һәм каплау җылытуы мөмкин кадәр тигез булырга тиеш. Чөгү белән ныгытылган суперкорытмалар өчен детальләр башта каты эретмә белән эшкәртелә, аннары картлауны ныгыту эшкәртүеннән бераз югарырак температурада каплана, һәм ахыр чиктә картлау эшкәртүе үткәрелә.

1) Саклаучы атмосфера мичендә кабызу Саклаучы атмосфера мичендә кабызу өчен югары сафлыктагы саклагыч газ кирәк. w (AL) һәм w (TI) 0,5% тан ким булган суперкорытмалар өчен, водород яки аргон кулланылганда, чык ноктасы -54 ℃ тан түбәнрәк булырга тиеш. Al һәм Ti күләме артканда, корытма өслеге җылытылганда да оксидлаша. Түбәндәге чаралар күрелергә тиеш; Аз күләмдә флюс (мәсәлән, fb105) өстәгез һәм флюслы оксид пленкасын алыгыз; Детальләр өслегенә 0,025 ~ 0,038 мм калынлыктагы каплау ябыштырыла; Кабызылачак материал өслегенә алдан кабызгыч сиптерегез; Аз күләмдә газ агымы, мәсәлән, бор трифториды өстәгез.

2) Вакуумлы каешлау Вакуум каешлау яхшырак саклау эффекты һәм каешлау сыйфаты алу өчен киң кулланыла. Гадәти никель нигезендәге суперкорышма тоташуларының механик үзлекләре өчен 15 нче таблицаны карагыз. w (AL) һәм w (TI) 4% тан ким булган суперкорышмалар өчен өслеккә 0,01 ~ 0,015 мм никель катламын электропластлау яхшырак, гәрчә паешлауның дымлануын махсус алдан эшкәртүсез тәэмин итеп була. w (AL) һәм w (TI) 4% тан артканда, никель каплавының калынлыгы 0,020,03 мм булырга тиеш. Артык юка каплауның саклау эффекты юк, ә артык калын каплау тоташуның ныклыгын киметәчәк. Каешлау өчен детальләрне вакуум каешлау өчен тартмага да куярга мөмкин. Тартманы геттер белән тутырырга кирәк. Мәсәлән, Zr югары температурада газны сеңдерә, бу тартмада җирле вакуум барлыкка китерергә мөмкин, шуның белән корышма өслегенең оксидлашуына комачаулый.

15 нче таблица. Гадәти никель нигезендәге суперкорычмаларның вакуум белән каешланган тоташтыруларының механик үзлекләре.

Superalloy белән каешланган тоташуның микроструктурасы һәм ныклыгы каешлау аралыгы белән үзгәрә, һәм каешлаудан соң диффузион эшкәртү тоташу аралыгының максималь рөхсәт ителгән кыйммәтен тагын да арттырачак. Мисал итеп Inconel эретмәсен алсак, b-ni82crsib белән каешланган Inconel тоташуының максималь аралыгы 1000 ℃ температурада 1 сәгать дәвамында диффузион эшкәртүдән соң 90 мкм га җитә ала; Ләкин, b-ni71crsib белән каешланган тоташулар өчен, 1000 ℃ температурада 1 сәгать дәвамында диффузион эшкәртүдән соң максималь ара якынча 50 мкм тәшкил итә.

3) Үткәргеч сыек фазалы тоташу Үткәргеч сыек фазалы тоташу өчен тутыргыч металл буларак эреү температурасы төп металлдан түбәнрәк булган катламара эретмә кулланыла (якынча 2,5 ~ 100 мкм калынлыкта). Кечкенә басым (0 ~ 0,007 мПа) һәм тиешле температура (1100 ~ 1250 ℃) астында катламара материал башта төп металлны эретә һәм дымландыра. Элементларның тиз таралуы аркасында, тоташу урынында изотермик катылану барлыкка килә һәм тоташу барлыкка килә. Бу ысул төп металл өслегенең туры килү таләпләрен шактый киметә һәм эретү басымын киметә. Үткәргеч сыек фазалы тоташуның төп параметрлары - басым, температура, тоту вакыты һәм катламара состав. Эретүнең тоташу өслеген яхшы контактта тоту өчен азрак басым кулланыгыз. Җылыту температурасы һәм вакыты тоташуның эшчәнлегенә зур йогынты ясый. Әгәр тоташуның төп металл кебек нык булуы таләп ителсә һәм төп металлның эшчәнлегенә тәэсир итмәсә, югары температура (мәсәлән, ≥ 1150 ℃) һәм озак вакыт (мәсәлән, 8 ~ 24 сәгать) тоташтыру процессы параметрлары кабул ителергә тиеш; Әгәр тоташу сыйфаты начарланса яки төп металл югары температурага чыдый алмаса, түбәнрәк температура (1100 ~ 1150 ℃) һәм кыскарак вакыт (1 ~ 8 сәгать) кулланылырга тиеш. Арадаш катлам тоташкан төп металл составын төп состав итеп алырга һәм B, Si, Mn, Nb һ.б. кебек төрле суыту элементларын өстәргә тиеш. Мәсәлән, Udimet эретмәсенең составы ni-15cr-18.5co-4.3al-3.3ti-5mo, ә вакытлы сыек фазалы тоташу өчен арадаш катламның составы b-ni62.5cr15co15mo5b2.5. Бу элементларның барысы да NiCr яки NiCrCo эретмәләренең эрү температурасын иң түбән дәрәҗәгә кадәр төшерә ала, ләкин B йогынтысы иң ачык күренә. Моннан тыш, B югары диффузия тизлеге катламара эретмәне һәм төп металлны тиз арада гомогенлаштыра ала.