Термическая обработка изделий из сплавов титана является основным способом изменения его структуры для достижения необходимого комплекса механических свойств, которые обеспечивают надежность разнообразных изготовленных из него изделий, эксплуатируемых в авиации, космонавтике, судостроении, медицине и других областях человеческой деятельности. Для этой цели ООО «Опытный Завод «НИТТИН» предлагает использовать инновационные вакуумные электропечи периодического действия собственного производства.
Поскольку сплавы титана характеризуются высокой удельной прочностью, они имеют очень широкий круг применения, но особенно востребованы в конструкциях, где важно сочетание высокой надежности и небольшого веса: различные тонкостенные сосуды и оболочки, элементы каркаса крыла и фюзеляжа самолета, корпуса летательного аппарата и судов. Применение титановых сплавов позволяет значительно снизить вес конструктивных элементов и повысить их надежность.
Кроме того, сплавы из титана характеризуются коррозионной стойкостью, хорошей технологичностью и свариваемостью, хладостойкостью, относятся к немагнитным материалам, обладают еще рядом ценных свойств. По удельной прочности (α + β) - сплавы титана не имеют конкурентов среди промышленных металлов. Это преимущество увеличивается с ростом температуры эксплуатации.
Сплавы титана обладают высокой коррозионной стойкостью в ряде агрессивных сред, особенно в кислотах и хлорсодержащих жидкостях. Природа высокой коррозионной стойкости при температурах ниже 650оС жаропрочных титановых сплавов обусловлена образованием тонкой пленки диоксида титана, прочно удерживаемой его поверхностью. Она появляется на поверхности сплавов титана при контакте с любой средой, содержащей кислород. При обычных температурах из-за наличия тонкой пассивирующей пленки химическая активность титана чрезвычайно мала.
Одной из важнейших задач современного металловедения является повышение уровня и стабильности механических свойств титановых сплавов. Для этого могут применять следующие способы:
Термическая обработка является основным способом изменения структуры титановых сплавов и достижения необходимого комплекса механических свойств, которые обеспечивают надежную эксплуатацию изделий. Основными видами термической обработки титановых сплавов являются: отжиг, закалка и старение.
Отжиг применяется для изменения структуры сплавов низкой, средней и высокой прочности. Для высокопрочных термически упрочняемых сплавов применяется закалка и старение. Кроме того, для повышения сопротивления к воздействию коррозионно-абразивных сред и задиростойкости в условиях трения, поверхность изделий из сплавов титана может подвергаться химико-термической обработке. Это может быть:
Обработка происходит при температуре выше температуры фазового перехода α↔β (950 оС).
Повышение надежности и долговечности конструкций из сплавов титана невозможно без учета их склонности к водородной хрупкости. Несмотря на то, что сплавы титана, как правило, содержат минимальное количество водорода, в результате различных технологических операций его содержание повышается. Следовательно, термическая обработка приобретает особую важность как заключительная технологическая операция при изготовлении изделий из сплавов титана. Она должна быть безокислительной и позволять снижать концентрацию водорода в изделиях из титана до допустимой нормы. При этом одновременно должно формироваться необходимое структурно-фазовое состояние титанового сплава.
Всё это можно реализовать посредством разнообразных процессов термической и химико-термической обработки в вакууме (табл. 1) изделий из сплавов титана с помощью соответствующего оборудования. Кроме того, по индивидуальным заказам могут быть разработаны и изготовлены специальные установки контейнерного типа.
Таблица 1. Основные режимы термообработки сплавов титана
Основные характеристики инновационных вакуумных электропечей периодического действия для термообработки титановых сплавов, отличающие их от вакуумных электропечей предыдущего поколения, таковы:
Таким образом, современная вакуумная электропечь, предназначенная для термообработки заготовок и изделий из титана и его сплавов, представляет собой очень сложный технологический комплекс, обеспечивающий высокое качество термообработки и максимально достижимую производительность.
На территории России производство новейших вакуумных электропечей для термической обработки деталей из титановых сплавов освоено на ООО «Опытный Завод «НИТТИН». В специальном конструкторском бюро постоянно идет работа над проектами печей в различных исполнениях по индивидуальным заказам. Они наиболее точно обеспечивают соответствие самым разным технологическим процессам ТЗ заказчика. Некоторые образцы оборудования описаны ниже.
Это печь нового поколения предназначена для проведения отжига или спекания титановых сплавов и порошковых изделий при температуре до 1300 оС. Горячая зона — инновационной конструкции. Нагреватели из прутков молибдена. Экранно-вакуумная изоляция состоит из слоев молибденового листа и нержавеющей листовой стали. Ложемент для установки садки выполнен из молибдена. Печь комплектуется вилочным погрузчиком, который предназначен для загрузки (выгрузки) изделий из сплавов титана в электропечь.
Вакуумная камерная электропечь сопротивления модели СНВЭ‑9.12.9/13‑ИВ‑НИТТИН
Вакуумная элеваторная электропечь модели СЭВЭ‑5.5/13‑ИЗГ-НИТТИН
По своим функциональным возможностям данная печь может применяться в различных отраслях промышленности. Работа электропечи, включая процесс термообработки, происходит в соответствии с программой, заданной системой автоматического управления. Предусмотрен процесс закалки в среде инертного газа (аргона или гелия).
Телескопический элеваторный механизм предназначен для перемещения садки из нагревательного модуля в зону ускоренного охлаждения/закалки, а также для загрузки и выгрузки садки. В этой зоне расположены газодувка, теплообменник, затворы, датчики давления и температуры, трубопроводы. Ускоренное охлаждение садки выполняется в атмосфере аргона или гелия.
Шахтная вакуумная электропечь модели СШВЭ‑5.5/9‑ИВ‑НИТТИН
Электропечь предназначена для вакуумного и обезводораживающего отжига деталей и узлов из титановых сплавов ВТ20, ВТ23, ВТС, ВТ14, ОТ4, ОТ4–1, а также сварных конструкций из сплавов титана.
Электропечь СШВЭ‑5.5/9‑ИВ‑НИТТИН поставляется на несущей монтажной раме, которая устанавливается на пол цеха — нет необходимости в специальном фундаменте. Монтаж электропечи осуществляется в течение одного дня. Подключается только внешнее сетевое напряжение, так как электропечь укомплектована чиллером и полностью автономна. Вакуумная откачка может выполняться как паромасляным насосом, так и безмасляным турбомолекулярным насосом высокой производительности. Последний обеспечивает в рабочем пространстве электропечи максимальный вакуум 1∙10–8мм рт. ст.
Все приводы и фиксация загрузочной дверцы — пневматические. Электропечь комплектуется автономным компрессором и ресивером. Трубопроводы, подающие воду для охлаждения, выполнены из пластмассы. Система управления полностью автоматическая, но можно выполнять наладку вручную. За работой печи ведется непрерывный контроль. Все параметры процессов архивируются. Можно осуществлять постоянный визуальный контроль с сенсорной панели оператора. Собранную информацию можно сохранять на съемном носителе или распечатывать в виде графиков и таблиц на цветном лазерном принтере.
Россия , 308013, Белгород, ул. Макаренко, 27
Russia, 308013, Belgorod, Str. Makarenko, 27
nittin.ru@gmail.com
+7 4722 777844
