Способ химико-термической обработки титана и его сплавов

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ Союз Советских Социалистических Республик(22) Заявлено 11.07.79 (21) 2794563/22 53) л нением заявки М присо С 23 С 9/1 сударственный комите СССР по делам изобретений и открытий23) Приоритет Опубликовано 30.1181, Бюллетень Йо 4 Дата опубликования описания 30, 11.(72) Авторы овнык 54) СП ХИМИКО-ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ Изобретение относится химико- термической обработке металлов и сплавов, а именно к процессам химического модифицирования поверхности титана и его сплавов в расплавленных солях для повышения антифрикциснных и противозадирных свойств обработанных поверхностей, и может быть испсльзовано преимущественно в технологии изготовления контактирующих деталей машин из титана и его сплавов для предотвращения задиров, охватывания и заедания, а также фреттинг-коррозии.Известен способ химико-термическо обработки титана и его сплавов в раснлаве буры при 950 С с применение катодной защиты для предотвращения коррозии титана 1. й 15 ро-восокая щая к свойс тся го спл распла натрия соотно тем, ч вов пр содерж и фтор шении литияс нало-,30 Недостатком способа является вытемпература процесса, приводярезкому ухудшению механическитв титановой основы.Наиболее близким к предлагаемому является способ химико-термической обработки титана и его сплавов в расплаве, содержащем карбонаты калия и натрия при 550-600 Со жением анодного тока 23. Фомичев, Г.М. Степанов Однако этот способ требует надежного подвода тока к обрабатываемым деталям и, соответственно, специальных для каждого вида деталей подвесок, что усложняет применение процесса в производственных условиях, ограничивает плотность загрузки обрабатываемых деталей, а тем самым и производительность процесса. Кроме того, при обработке деталей сложной формы (например, с внутренними полостями) на различных участках поверхности затруднительно получить одинаковую плотность тока и одинако" вые, достаточно высокие антифрикцион ные и противозадирные свойства.Цель изобретения - упрощения п цесса обработки и повышение произ дительности труда с сохранением антифрикционных и повышенных противозадирных свойств обработанных поверхностей. Поставленная цель достига то обработку титана и оводят при 550-580 С в ащем карбонаты лития и ид лития при следующем компонентов, вес.Ъ.885346 Составитель Л. БурлинсваТехред М.Голинка Корректор М Пожо Редактор В. Петраш Заказ 10456/38 Тираж 1051 Подписное ВНИИПИ Государственного комитета СССРФилиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул, Проектная,4 Карбонат лития 26-37Карбонат натрия 52-61Фторид лития 11-13В результате обработки на поверхности титановых сплавов образуются слои с антифрикционными и противозадирными свойствами, которые содер жат, как показывают результаты,химического анализа, фтористые соединения. Таким образом, введение в расплав указанных карбонатов и фторида лития позволяет получить поверхностные слои с требуемыми свойствами без электролиза, за счет взаимодействия титана или его сплава с расплавом, что и обеспечивает преимущества предлагаемого способа. Мелкие детали можно покрывать насыпью.П р и м е р 1. Цилиндрические образцы из титанового сплава ВТ 9 диаметром 7 мм и длиной 30 мм с шероховатостью поверхности 7-8 класса насыпают в количестве 30 шт в титановый контейнер с отверстиями и выдерживают в расплаве состава,вес.В:Карбонат лития 26Карбонат натрия 61Фторид лития 13 при 550 С в течение 1,5 ч. Плотность загрузки образцов составляет 20 дм на 1 кг расплава, что примерно в 4-5 раз выше, чем при обработке таких же образцов по известному способуПосле охлаждения на воздухе, отмывки соли водой и сушки обработанная поверхность имеет .равномерное темное покрытие. Нагрузка задира, найден.ная при выглаживании обработанных образцов на токарном станке алмазом с радиусом 1,5 мм для скорости вращения образца 200 об/мин и подачи 0,05 мм/об, составляет для пяти образцов 32 1 2 кгс.П р и,м е р 2. Цилиндрические образцы из титанового сплава ВТ 9, аналогичные указанным в примере 1, насыпают в количестве 30 шт. в титановый контейнер с отверстиями и выдерживают в.распла 4,состава,вес.Ъ: Карбонат лития 37Карбонат натрия 52Фтсрид лития 11при 580 С в течение 2 ч. Плотностьзагрузки образцов 20 дм 2 на 1 кг5 .расплава.Обработанная поверхность имеетравномерное темное покрытие, Нагрузка задира, найденная методом алмазного выглаживания при условиях примера 1, для пяти обработанных образцов составляет 32 + 2 кгс.Образующиеся на поверхности сплавов титана антифрикционные слои приих взаимодействии с фторид-карбонатным расплавом препятствуют дальнейшему протеканию коррозии. Сплавытитана самопроизвольно пассивируются в этом расплаве. Об этом свидетельствует отсутствие значительногоколичества титана в расплаве, даже2 О после длительного его использования.Таким образом предлагаемый способ позволяет без специального наложения анодноготока получить надежные и качественные покрытия на титанеи.его сплавах.Формула изобретенияСпособ химико-терйической обработки титана и его сплавов, включаюший обработку в расплаве при 550580 ОС и выдержку при этой температуре, о т л и ч а ю щ и й с я тем,что, с целью упрощения процесса обработки и повышения производительноститруда, обработку ведут в расплаве,содержащем карбонат лития,.карбонатнатрия и фторид лития при следующемсоотношении компонентов, вес. В:Карбонат лития 26-37Карбонат натрия 52-61Фторид лития 11-134 О Источники информации,принятые во внимание при экспертизе1. Минкевич А.Н. Химико-термическая обработка металлов и сплавов,М., 19 б 5, с. 344-348.2. Авторское свидетельство СССРпо заявке Р 2791289, кл, С 23 С 9/10,1979.