Способ оксидирования изделий из никелида титана

Союз СоввтсиихСфциалистичвсиихРвслублии ОП ИСАНИЕИЗОБРЕТЕН ИЯК АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ ц 908951(5 )М, Кл. с присоединением заявки-С 23 Р 7/06С 23 С 11/08 ЬвудорстеаемВ коинтет СССР ао делай изобретеннй н открытий(54) СПОСОБ ОКСИДИРОВАНИЯ ИЗДЕЛИЙ ИЗ НИКЕЛИДА ТИТАНА Изобретение относится к химико-термической обработке металлических материалов,в частности сплавов на основе никелида ти.тана, и может быто использовано в приборостроении, машиностооении при изготовлениидеталей, работающих на трении типа вала,втулки, подшипника,Известен способ химико-термической обработки титановых сплавов, заключающийсяв диффузионном насьпцении кислородом при800 - 950 С в вакууме прн остаточном давлении 310- 310 э мм рт. ст. 1.Недостатками этого способа являются высокая температура процесса, необходимостьприменения для его осуществления дорогосто. ящего вакуумного оборудования, при этомдля изделий из никелида титана износостой.кость не повышается.Известен также способ термического оксидирования на воздухе при 725 - 825 С и выдержках от 5 до 1 ч. 21,Недостатки известного способа - недоста.точное повышение изнасостойкости и невозможность получения высокой чистоты поверх. ности. Обработанные по этому способу образцы из никелида титана имеют низкую износостойкость из-за отслаивания и скалывания образующегося окисного слоя,Наиболее близким к предлагаемому явля.ется способ обработки титановых изделий,включавший нагрев в воздушной среде пои400 - 1000 С в течение 3-8 ч, КОднако известный способ не обеспечиваетполучение износостойкого слоя для деталейработающих на трение.При нагреве ниже 500 С износостойкийслой вообще не образуется, при нагреве винтервале 700 - 1000 С образующийся окисныйслой не имеет прочной связи с основой и15скалывается, при нагреве от 500 до 700 Сов течение 3 - 8 ч образующаяся окисная плен.ка очень тонкая и не способна предохранитьтрущуюся поверхность от задирания.Цель изобретения - повышение износостой 20кости изделий из никелида титана.Поставленная цель достигается тем, чтов способе оксндирования изделий из никелидатитана, включающем нагрев в атмосфере вОз908951 3духа при температуре выше 500 С, нзгревосуществляют в интервале от 500 С до температуры на 10 - 20 С ниже фазового переходаТч -+ТЯ с выдержкой 15.30 ч,Окисная пленка, образующаяся при температуре ниже фаового перехода ТИ 1 -ТЮ 1,имеет хорошие защитные свойства и прочноесцепление с основой, Причем, шероховатостьповерхности не снижается и декоративныйвид изделий не ухудшается, Цвет обработанных деталей темный с металлическим блеском -вороненый,Производят опытную проверку предлагаемого способа. Образцы-ролики диаметром40 мм и высотой 10 мм иэ никелида титана 1после обезжиривания подвергают нагреву вэлектрической печи при температурах 450, 500,550, о 00, 650, 700, 800 С в течение различного времени от 40 до 2 ч. Оксидированиепри 700 С проводят при свободном и эатруд.пенном доступе воздуха при упаковке образцов в ящиках с кварцевым песком, Обработанные ролики испытывают на трение скольжения со смазкой МСГОСТ 9762 - 61 впаре со стальными вкладышами иэ стали ИШХ 15 твердостью НЯС - 60 - 62 на машинеМИМ, Для сравнения образцы, подвергнутыеоксидированию при 600 С в течение 20 ч,испытывают с веретенным маслом АУ ГОСТ1642 - 50 и жидкостью ПГВ ТУ 602 - 761 - 73.Шероховатость поверхности обрвзцов послемеханической обработки соответстпуи 8 классу по ГОСТ 2789 - 73. Нагружапие на парувращающийся ролик - неподвижный вкладышчерез каждые 2000 оборотов осуществляют3ступенчато 8 раз, начинзя с 9 кг 4 смз до100 кгс/см - максимзльного дяя машины,2Если задира не происходит, то при 100 кгс/смзиспытание продолжают до 70000 оборотое ролика, Скорость скольжения ролика 0,4 м/с.40Площадь качания образцов 200 мм.Результаты испытаний приведены в таблице,Из данных таблицы следует вывод о значительном повьппении износостойкости и антифрикционных свойств никелида титана, подвергнутого нагреву при 500-650 С в течениео 15 415 - 30 ч. Износ ролика или отсутствует или составляет десятитысячные граммы при износе стального вкладыша от 0,002 до 0,007 г, Ко. зффициент трения во всех случаях0,1.Нагрев при 450 С практически не повышает износостойкость из-за малой тошцины окисного слоя. Нагрев при 500 С в течение 30 ч приводит к снижению коэффициента трения до 0,03 - 0,06, но износостойкость повышает лишь до давления 50 кгс/см.Увеличение выдержки свыше 30 ч нецеле. сообразно из-эа удлинения процесса и увеличе. ния трудовых энергозатрат. Кроме того, при длительной выдержке, например 40 ч наблюдается тенденция к снижению износостойкостн.После обработки при 700 С, соответству. ющей существованию фазы Тч, в течение 10 ч, износ образцов возрастает, что связано с наличием на поверхности роликов рыхлого окисного слоя, отслаивающегося при трении и приводящего к повреждению поверхности пары. Начзльный коэффициент трения составляет 0,13 - 0,14. Независимо от способа поступ. ления воздуха к образцам свободный или затрудненный), они имеют одинаковый внеш. ний вид и отслзивающийся окисный слой.Для сплава, на котором произведено опробование режимов химико-термической обработки, температура перехода Тч - ф ТМ лежит в интервале 680 - 700 С. Таким образом, положительный эффект достигается при химико-термической обработке никелида титана при нагреве на воздухе в температурном интервале от 500 С до температуры на 10 - 20 ниже перехода ТИ -ф -"ТИ с выдержкой 15 - 30 ч.Предлагаемый способ химико-термической обработки позволяет применить никелид титана для деталей трения, работающих со смазкой при давлениях 100 кгс/см и более, в приборах и машинах, к которым нредъявляют повышенные требования по виброактивности и звукоизлучению, а также по коррозионнои стойкости, например в киноаппаратуре, вентиляторах, насосных установках и т.п.908951 Составитель Р, КлыковаТехред А.Бабинец Корректор Н. Стен Редактор Н. Ковалева Тираж 1049 Подписное ВНИИПИ Го сударственного комитета СССР по делам изобретений и открытий 113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. 4/5Способ оксидирования изделий из никелида титана, включающий нагрев в атмосфере возду ха при температуре вьпце 500 С, о т л и ч а. ю ш и й с я тем, что, с целью повышения износостойкости, нагрев осуществляют в интервале от 500 С до температуры на 1 О - 20 С ни. же фазового перехода ТИЧ 11-ТЙ с выдержкой 15 - 30 ч. Источники информации,принятые во внимание при зкспертизе 1, Минкевич А, М. Хиьвкотермическая обБ работка металлов и сплавов, М., "Машиностро.ение", 1965, с. 344.2. Там же, с, 342. 3, Авторское свидетельство СССР У 4 4659,1 о кл. С 23 Р 7/06, 1972.