Способ обработки упругих чувствительных элементов из титановых сплавов

ЕННЦЙ КОМ ЗОБРЕТЕНИЙ ИТЕТ СССР ОТИРИТИ ОСУДМ Ст О ДЕЛАМ Гон едощ, ичеснаучно-исслтеплоэнергет имейеительф о(71) Государственныйвательский институткого приборостроения53) 621. 785. 061 (088. 8)56) 1. Легкодух А.И. и др, Прние титановых сплавов для чувстных элементов, Сб. трудов НИИтеприбора, вып. В 2, М., - 1966,с.2. Полуфабрикаты из титановыхсплавов. Под ред, Н.:Ф.Аношкинаи М.Е.Ермакова, М., Металлурги1979, с, 364-371.(54)(57) 1. СПОСОБ ОБРГнх чувствительных элеНОВЫХ СНЛАВОВ включаотожженной заготовкивакуумный отжиг изделию ц и й с я тем, что,кения метрологическихтик при сохранении значеакой прочности, отжиостаточном давлении 2рт. ст.2. Сйосю щ и й спроводят и1-3 ч. БОтки упРуентов из титА- юркий формовкупоследукйЖй о т л и ч ас целью повы- арактернсений цикливудут при 0 -5 10 мм об по п.1, о т л и ч я тем, что вакуумный ри 680- 750 С в течеИзобретение относится к металлургии, а именно к обработке упругихчувствительных элементов типа мембран, мембранных коробок, сильфоцов,манометрических пружин, выполненныхиз титана.5Известен способ изготовлениямембран из термоупрочняемых дисперсионнотвердеющих титановых сплавовтипа ВТ.Известный способ включает Формовку 10мембран при 800-850 С )1 .При этом требуется нагрев до указанной температуры всего формовочногоштампа, так как в противном случаеЛаже предварительно нагретая тонко-: е 5стеец)ая заготОвка мгновеннО Ость)вает при соприкосновении с холоднымФормовочным штампом, облада)ощимбольшой массой, Одновременно требуется либо защитить мембрацу при температуре штамповки от окисления кислородом воздуха, либо свести нремчнагрева мембраны до столь малой величины, чтобы она це успевала окислиться. Практическая сложность процессаФормовки мембран из дисперсионнотвердеющих сплавов при высокой температуре це позволила внедрить этот споОГб ни е)а Оде)ом цре)боростроцтельномзаводе.Наиболее близким к предлагаемомупо технической сущности и достигаемому результату является способобработки титановых сплавов, вчастности сплава ВТ)-0, заключающийся в том, Ето отожжецну)о заготовку 35подверга)от Формовке и затем проводятвакуумный отжиг иэделия при остаточном давлении не вееше 5"10 мм.рт.ст.при 600-700" С 2 Д,Известный способ позволяет повысить пластичность деформированного изделия за счет снижения содержания водорода в поверхностном слое, однаколри этом снижаются прочностные характеристики МГ)мбран, уменьшается упругость, коррозионные и .метрологическиесвойства уменьшаются или остаеотся безизменения,Цель изобретения - повышение метрологических характеристик при сохране нии высоких значений циклическойпрочностиПоставленная цель достигается темчто согласно способу, включающемуФормовку отожженной заготовки ипоследующий вакуумный отжиг, отжигпровоуят при остаточном давлении2 10 - .5 "10 мм.рт. ст.Вакуумныйеотжиг проводят в течение 1-3 ч при 680-750 С.Металлические мембраны, как правило; используются для линейногопреобразования измеряемого давленияв пропорциональное ему перемещениепри усилие. Это перемещение (усилие )мем;браны во вторичной части прибора преоб-, 65 разуется в выходной сигнал или впоказание стрелки.После нагружения мембраны иэмеряемь)м давлением и Ееоследующегосброса этого давления мембрана должна возвращаться в исходное положение с максимально возможной точностью,т.е. величина ее остаточной дефор,мации должца стремиться к нулю. В .:приборах, работающих ло принципу преОбразовцция давле)ц)ц в перемещение,величина невозврата мембрацы в исходноеположение будет являться прямой погрешностью прибора. Например, для рабочего перемещония мембраны в пределах от 0 до 2,4 мм величина остато 11 цой деформаеее)11, репзная 0,02 ммОбусз)авливает погро).)нос г 11 прибора,равцу)о 0,8,Так как погрешность прибора пропорццоцальца величине остаточной деформации мембраны, то при изготовлЕцци мсмбрае 1 слГ,Цует стрезмить ся кмиццмизации ее остаточной деформации после воздействия измеряемогодавления.При отжиге чувствительных элементов из титана в остаточном давлеции 2 10 -5 10 мм рт. ст, в диапазоне указаных температур азот растворяется в титане и его концентрация непрерывно меняется от предельно Еасьнеце)ой на поверхности доблизкой к нулю на. расстоянии 2535 мкм от цее. Никаких фазбвых грае)иц между азотиро)занцым с. - .слоеми основой це возникает. еезотировацие поверхностного слоя при указанных режимах приводит к повышению метрологических свойств чувствительныхэлементов. Одновременно происходитснятие остаточных напряжений, лолученцых как в процессе формовки, таки лри Гзварке мембран в мембранные ко;робки, а также устранение короблениятоцкостеццых мембран и сильфонов пос"ле формовки, что в конечном .итогетакже обеспечивает стабильность метрологических характеристик чувствительных элементов, изготовленных изоднофазных титановых сплавов типаВТ 1-0,минимальное повышение метрологических характеристик происходит при минимальных значениях температуры времени выдержки и минимальном остаточном давлении,Максимальное повышение метрологических характеристик происходит при максимальных значениях времени и температуры отжига и максимальном значе нии,остаточного давления. Однако при этом циклическая прочность за счет о охрупчивания падает. Величина цикли" ческой прочности упругих элементов - при нагружении пульсирующим давлением должна быть не менее 60000 циклов1032041 при этом смещение центра величина "остаточной деформации) после циклических нагружений должны быть мини, мальнсй.Способ осуществляют следующим образом.Мембраны диаметром б 4 мм, отфор-. мованные из отожженной титановой .ленты марки ВТ 1-0 толщиной 0,1 мм зажимают между кольцами по наружно- му диаметру, В таком виде мембраны подвергаются термической обработке 1в вакуумной печи при остаточном давленин, 210-51 Рмм рт.ст. в тече, ние 1,- 3 ч при 680-750 ф;.Изготовлейные таким способом мембраны испытывались с Целью опреде ления упругих. характеристик и ве йличины остаточной деформациив сравнениис мембранами, изготовленнымииз той же исходной титановой лентыизвестным способом.10 Результаты испытаний представленыв таблице.3 гТемпе- Времяратура выдержотжига, ки, чС Количество цикловдо разрушения Оста.точноедавление,мм рт.ст Остаточная деФормация после, циклических испытаний,Давлениеиспытания ос тки т.ст дла-,мый б510 с02 Более 0,2 300000 0,0 250 0 Более318700б 0000 710 3 2 10 250 Не обнаружено е обнаужено 750 Извесный 0,03- 30000-0,038 -300000 0,3-0,5 50 чивается путем повышения надежности и точности изготовленных измерительных приборов, за счет повышения метрологических характеристик, а также : повышения срока их службы за счет уве" личення циклической прочности мемб. ран. аем. мет. ран; кливц с еСоставитель А.Зенцоведактор А.Власенко Техред И.Гайду Корректор А,Иль аз 5334/32 Тираж 627 ВНИИПИ Государственного к по делам. изобретений и 113035, Моква, Ж, РаушсПодписноемитета СССРткрытийя набд.4/5 илиал ППП "Патент", г. Ужгород. Ул.Проектная Как видно мый способ з рологические при сохранени ческой прочноТехникоэ ность предла из таблицы, предла ачительно повышает характеристики мем и или повышении ци сти изделий.ономическая эффект аемого способа обе Остаточнаядефа-,мацияпристатич.нагружении,