Меерсон Г.А., Гагаринский Ю.В. (ред.). Металлургия циркония

Подождите немного. Документ загружается.

162

мвтАллуРгия

циРкония

||еред холодной

прокаткой

горячекатань|е

ленть|

листь1

п0двергают

дробеструйной

обра-

ботке

пр0травливают

раств0ре'

с0дер}кащем

в-\2% ншо3

и2-4о/,

ЁР.!,1зделия

из

цирк0ния

л{0жн0

п0лучать

д0пусками

по

размерам

качеством

по

верхн0

сту\'

прин

ять|ми

для

нер}{(а ве-

ющей

стали.111лифовка

ремнями

и х0л0дная

пр0-

катка

обеспечивают

п0лучение

п0лир0ванной

по-

верхн0сти.

]|ентьт

и листь1

м0)кн0

уд0влетвори-

тельно

обрезать

на оборуАовании' к0т0рое

при-

меняется

для

обрезки

лент || листов из

нер}каве-

ющей

стали.

Аодидньтй

цирконий,

так

же как

вь1сок0качественнь:й

губиать:й

цирконий,

ре-

}кется

легко. €плавь:

}1а

0снове

губиатого

цир-

кония

твердостью

11"

>190

(нагрузка

3000 ка)

при

ра3ре3ке

част0

растрескиваются.

Растрес-

кивАние

мо}к}{о

пред0твратить

теплой

разрезкой

при температурах

150-200'.

вь|дАвливАнив

}7евенспейн

0бщие

3ап|ечания.

оп1есс

вь!давл ива

ния 3а-

ключается

в пр0давливанци куска

металла,

на-

грет0го

до

пластичн0го с0ст0яния' из металличе-

ского

контейнера

через матр1}}. при

этом об-

разуется

длинньт{

г|епрерь|вный профиль

того

)ке

п0перечн0го сечения' чт0 и отверстие

матриць|.

Ёовейшие

усовер1шенств0вания

сильно п0высили

значение процесса вь|давливания

д]|я цветнь|х

металл0в и сделали

в03м0жнь|м выдавливание

дах<е

наиболее пронйь:х сталей и тугоплавких

сплавов.

Бьгдавли'вание

дает

возмо>кность

дефор-

мир0вать

некоторь|е сплавь|'

которь|е

не

удается

обрабатьлвать

давлением

другими

способами.

Фсновной

0пь1т по вь!давливанию

цирк0ния

бьгл

нак0плен по

мет0ду

вь!давлцван\4я в оболонке,

разработанному

для

бериллия с

целью

преодол0-

ния

трудн0стей, связан|{ь!х с налипанием

металла

на

инструмент и окислением

[60].

9ем крупнее

цирк0ниевь|е

слитки и чем в

больших

количествах

он:т обрабатываются, тем

эк0н0мичнее

может стать

применение способа

вь:давливания

без оболочки

со

специальной смазкой.

Бьпдавливание в

оболочке. |1р и вьлдав ливани\4

в оболочке

слиток заключается

в чех0л из листо-

вой меди, латуни

или стали

(фиг.

101).

Бсли ну>к-

}|о

пред0твратить

загрязнение

газами

атмосферьт,

чех0л

заваривают

заднег0

к0нца или

снабжают

трубкой

для

0ткачки' к0торую перед вь|давлива-

|[ие/!1

заварива1от. [ушественнь|м

этом

способе

является т0' что

течение металла

должно

бь:ть

.]1ами!!арнь:м.

1урбуле}{тн0е течение,

пр0исх0дя-

щее

пги

обьпчнолт вь|давливании

цветнь|х

метал-

л0в' 3десь не

д0пускается.

Ёаружная поверх-

}!0сть исходной

загот0вки

(в

данн0м

случае

обо.г:онка)

ц0лжг[а

полг|0стью

Распределить-

ся по

наружной

п0верх1{0сти

вь|давленн0г0

прутка.

1акой

тип истечения

д0стигается

применением

матриць|

конической

формьт,

как

п0казано

на

фиг.

102. 11оскольку

это м0}кет

представлять

трудн0сти

при

работе

на

некот0рь|х типах

прессов'

для

вь!давливания

1!10жно приме|{ять обьтинухо

и г.

101.

3аготовка

для

вь!давливания

оболочке

трубкой

для

откачки.

_заварка

оболочки'

,_;,{3::.для.откачки;

цирконий;

матр

ицу'

сна бдив

ее

вх0днь|м

конусом

ил и

(пр

ессо-

вь|м к0нус0м))'

к0торь]и и3готовляется и3 мало-

углеродистой

стали.

(онус

мо)кно

удалять

после

каждого

вь|давливания (фиг.

102). в большинстве

случаев

применялись

заготовки и чехль| с

к0ни-

ческой

фаской

на

торце' хотя пригоднь| так}ке

цилиндрические

заг0т0вки

и чехль| с плоскими

торцами.

г. 102. ||рессинструмент

конической матрицей

(слева)

конусом

из малоуглеродистой

стали

(справа).

контейнер

;

пуансоп;

матер91ал

для

созданияпресс_

остатка;

цг:рконий1

5_оболовка'

6_ коническаямат-

рътца;

матрица;

8- конус }ц| малоуглерод'4стоп,

с1ал'4.

||ри полуне

нии тру

б вь|давливанием

3аг0товку

(гшашку)

нужно 0тливать полой

или пр0сверли-

вать

;

успешног0

способа

пр01шивки

разработать

не

удал0сь.

3атем

заготовку

покрь|вают

оболоч-

кой

снарухси и и3нутри

из соответствующего

ма-

териала

пр0изв0дят

обь:чное вь|давливание

трубьт

(фиг.

103).

(огда

впервь|е бь:л полуиен

цирконий,

его

ст0им0сть

вь|звала

необходимость

сних<ения

отх0д0в

д0

минимума.

|!омещая

к0нтейнер

не-

большую

заг0т0вку

из

дешевог0

материала

пота!|'|

гл.

плАвкА

оБРАБоткА

дАвлвнивм

циРк0ния

г:го

сг!лАвов

б:]

|"д

'!иркониев0го

слитка'

можно

вь|давить

весь

цир-

}онигц.

Б контейнере

остается

п^рессостат0к

и3

|ругого

материала

(фиг.

102

103)'

качестве

?)й'''

вспомогателЁйого

материала

99ь:нн9,-'^-

п0льзуют

медь

или латунь'

но

может

бьтть

так>ке

йспол1зован

кус0к

]'рафита,

если

применяют

|1е_

б'л,''.

0б)катия.

[рафит

вь1текает

и3

матриць|

,"д.

пор0шка.

Фн

легко

удаляется

из

матриць]

контеййера'

значительно

облегчая

тем

самь|м

пР0цесс

вь1давливания'

г.

105.

|!рессинструм9щ

дл1

.выдавли11-1|т__

т:9

] й,ан,узскойл

плавай!цей

иглой

(с независимым дви-

>кением)

внутри

п0лого

спитка'

матеруал р:тя

св\анця

прессэстатка-;-

2---.!!!,?;

3:_п-Р-99_с.]

дзайба 1

цирконии ;

оболонка

по

вне['цней

внутреннеи

повеожости

заготовки'

'-_'

ц9рус_и:}'малоуглеродистой

стали

;

|!99уЁ-ф.9----

-.7._ с1а4ьная

матрица.

а)

А4апер!1ал

0б0л0чкш.

Быбог

_ч-атериала

об0-

лочл(и

0пределяется

несколькими

Ф:1ч:Ру.:'

1емперацра

выдавливания

не

должна

0ь1ть

олиз-

кой

теййературе

обр9{0Рания€втектики

цир_

['!"я

матери1йом

об0л0чки'

так

как

сплав_

ление

происходит

более

энергично

под

влиянием

давления

трения'

применени€^}еди

ограничи-

вается

температурами

ниже

300",

а )келеза

ни)ке

900'.

""'ь;.р*

треб0вание

материалу

оболочки

заключ}ется

том'

что

его

тверд0сть

не

должна

сли1шк0м

отличаться

от

тверд0-сти циркония'

Ёелезо

при

температурах

ни)ке

750"

вместо

плав-

ного вь1текания

имеет

тенденцию

разрушению

;

;;;;;;;

1'р'''.

результать1

при

всех

более

низких

температурах.

т;;;й_

6'Б6р'''й."ием'

к0т0р0е

дол}кно

бь|ть

приЁято

в0

внимание'

является

качество

п0верх-

н0сти

цирк0ниевого

йрутка

п0сле

уАаления

обо-

лочки.

Ёелезо,

отн0

сительн0

тверд0е

по

сравнению

цирконием,

не образует

рис0к

даетцир-ч0ниевь|е

изделия

о1{ень

гладйой'поверхностью'

медь

дает

поверхность'

качество

которой

зависит

главнь1м

обра}ом от

р}змера

зерна

исхоАньж

_слитков'

!-[ир_

к0ниевь|е

слитки

вь|с0ким

содер)канием

угле-

рода

или

других

легирующих

элемент0в

пред-

!арительно' 6бработанньте

3аготовки

имеют

мел-

ко|

зерно

дают

очень

х0р0шую-поверх110сть'

(рупн|зернисть|е

отливки

особенно

'слитки

иодидного

циркония'

полученнь1е

Ауговой

плав-

кой

имеющие

слои

?рупйых

зерен'

дают

грубую

по

вер

!'| 0 сть,

п о,цо

б:-гу

п0

др

ев

ес

-о

:::

р.:;.|1',:

]'::::

хупйих усл0виях

пр0исходит

даи(е

00раз0ва}{ие

сй'адок.

в этом

случае

поверхн0сть

|1ель3я

испра-

;;;;;;й;ж

ко

й,

о каткой'ил

р0та

цион

но й

л<ов_

кой

изделие

следует

подвергать

статточт:ой

об-

работке.

|1ри

:лормальнь[х

усл0в|'1ях

все

п0верх-

||0стнь|е

нер0вности

можн0

удалить;,олодной

об-

рйоо{*'и

и}делия

обжатием

|5-2о%'

последнее

время

пРи

вь|давливании

пр0из-

в0дственнь1х

условиях

успешн0

применяли

твер-

д,|-

','у"и,

обладающие

свойствами'

сред|-!ими

между

свойствапти

стали

меди'

о+5',',ку

удаляют

механически

или

травле-

,"*й'

обь:чно"

азотной

кисл0те'

'к0т0рая

не

пействует

на

цирконий'

б)

у'',,,"

вьа0авла;ваншя'

|1ри

вь|давливании

цирйон"я

имеют

3начение

три

взаимосвязаннь|х

переменнь:х:

температура

истечения'

степень

обжатия

усилие

прессования'

€опротивление

металла

вь|давливанию

обь:чно

вь}ражается

вид;

к0нстанты

прессования

уравнении

гпе

9!,€.}1БнФе

давленйе

истечения

заг0товки;

Ё-

",''й'^ка;

_:(Фн€13Ёта

!!А

материала

при

данной

температуре'

""'6;;;;йта

(

иёмей!ется

до

некоторой

степени

зависимости

от

применяемог0

для

вь|давливания

типа

пресса,

размеровзаготовки

отн-01шения

\иа-

метра'к дли!ле

заготовки.

Большинст,'

ц1!1"'1

бь:ло

накоплено

при

вь|давливани14

цирк0ния

йедной

оболочке

при

7_6-0^''

[{ри

этой

температуре

пои

вь|давливании

на

300-тонном

прессе

заг0т0в-

;й';;й;ром

мм

1(:2,|

п|см2'

Аля

вьтдавли-

;й;

о+3о'о,ке

из

мал0углеф'опистой

стали

при

тоо"

:2,8

п|см2,

в медной

оболочке

при

тех

же

самь!х

условиях

1,4

п|сл2'

||ри

выдав

л!4ваниизаготовки

диаметр0м

89 мм

при

"|мп.р?:црах

700-850"

на

500_тонн0м

прессе

к0нстанть|

находились

пределах

|,7-1'4

п|

сл2

161]. Б'оаботе [621

для

вь1давливания

заг0т0вки

!;;ы;1'{ц

'''"'

16!0_тонном

прессе

при

750"

?'",

к'"''анта

2,|

п|см2'

3ти

значения

к0нстанть[

относятся

вьтдавлйванию

сплошнь!х

профилей'

|1ри

вьлдав

ливании

п0д-ь1т

профилей

константа

уЁе'",'"'а.тся

на

|5-20%'

Р,лияние

температурь|

на

к0нстанту

прессова-

ния

систематичесйи

не

изуналось'

|4меющиеся

данньте

показь|вают'

что

изменение-температурь|

Б{

тоо

до

850"

0чень

мал0

влияет

на

к0нстанту

йрес.ов1""я.

|1ри

более

низких

температурах

цйрконии

начийает

вь|давливаться

при

вь|соких

даЁлениях

истечения.

.[авление

истечения

на-

чальной

ста\ии

пр0ходит

через

максимум'

'п0сле

чего

стадии

устайовивщег0ся

процесса

0но

п0ни-

жается до

величиньт,

близкой

давлению

истече-

!64

мвтАллуРгия

циРкония

11ия

пр:;4 более

высоких

температурах.

этом

слу_

чае

материал

вь1текает

и3

матриць!

при

3начи-

'тельно

более

'вьтсокой

температуре'

чем

началь-

.|1ая

температура

заг0т0вки.

€корость

истечения

определяется

скоростью

дви}+(ения

пуансона

пресса.

Бих<ний

предел ско-

рости

истечения

ограничивается

бьлстрь|м охла-

йдением

горяней заг0т0вки

контей:нере

пресса'

которьлй

вь||'пе

510'

вообще

нельзя

нагревать.

.[ля

круйньтх

слитков

(\00 лсл

более)

ни>кний

предел

со6тавляет

6,35-|2,7

мм|сек.

Берхний

предел

обь:чно ограничивается

мощн0стью

пресса

для

вь1давливания.

Ёа

прои3водственнь|х

прессах

применялись

вь|сокие

ск0рости

100-125 мл|сек.

.!,о

сих

пор большую

часть

выдавленнь|х из_

делий

составляли

прость|епрутки

и трубы. ||олу-

чение

более

сло)кнь|х

профилей

не

представляет

проблемы

до

тех

пор'

пока истечение

оболочки

происходит

без

нарушения

спло|шности.

Ёеоб-

ходимо избегать

0чень

острых

углов у

вь|давли-

ваемого

профиля и

острь|хвходныхуглов

мат-

риц,

так)ке чрезмерно

тонких

сечений и3делия.

Фбь:чнь:е

сма3ки'

применяемые

при

обработке

латуней,

приемлемь| и

АлЁ циркония

(в

оболонке).

€мазки

состоят из

смеси

масла

с пластинчать|м

или

к0ллоидальнь|м

графитом.

.(ля

прутков'

по-

крь[ть1х медной оболонкой,

применение

сма3ки,

как

0казывается,

имеет

втрростепенное

значение.

|1ри

цроведении

опьттов

по выдавливанию

ис-

поль3овалисБ некоторь|е,

специальные.|,

сма3ки

добавками

>кидкого

стек.}1а'

за счет

которь!х

мо)кно несколь(о

уменьшить

.констанц.

!|!0€:

соваЁия

[61].

||рцмеси,'

в'

предел1х!нормально

встречаю-

щихся'

в' йодиш+ом

илй

губиатом

шир:(9.ции;"

пере.

,плавленном

графггё

или

АуговоЁ'.печи',не

'ока3ь|вают

заметного

в лиян\4я

на

констант

прес-

сой]й"я при ?60".

йзвестен

только одйн {егйру-

ющий

элемент_олово,

влияние

которого

на

кон-

станту прессования

изг!ено

систематически

'в

пределах

его

содер}(ания

от 0

по

5о/,. Ёа

фиг.

104

представлень[

даннь1е'

получ^еннь|е

при

в{Аав,пи'-

вании прутков

диаметром

|2,7 мА4

к} заготовок

диаметр0м

5о

л,!14

при 760'.

в) Фбору0ованше

0ля

вы0авлцвант:я.

.[юбой

пр0изв0дственньпй пресс

для

вь|давл\4ван\4я

со

скоростями порядка

мл|сек

можно.

использо-

вать

для

вь1давливания

циркония.

Ёебольшие

прессь|

при1у1еняются'

в частности'

для

изготовле_

.ния

небольших

прутк0в

трубок. 300-тонный

пресс

успе'!|но

применяли

для

получения

пругков

диаметр0м

6,35

мм

трубок с внугренн\4м

\иа-

метром

\2,7

мл

толщиной стенки |,27

мм тв

50-миллиттлетровь|х

заготовок. }то мохсет

быть

особенно

вах(но,

когда

холодную обработку

необ-

х0дим0

свести

до

ми![имума.

8ьтдавливание

более

крупнь]х

заготовок

огра!|ичивается

только

мощ-

}|остью' имеющег0ся пресса.

(онтейнерь|

цля

вь1давливания

и3г0т0вляются

9тобьт предотвратить

слитшйом

бьтстрое

охлаж-

дение

вь|давливаемог0

]!1еталла'

контейнер

на-

греваю'г

до

430-540".

€тальгть:е

матриць1'

так

же

г.

104.

3ависимость

конста}лгы

црессовану'я

спла-

вов

цирконий_олово

при

7Ф'

от

сод6рх<ан||я олова.

сплав на

оскове

циркояиевой

гу6го.: горного

бюро, переплавлен_

ноп

в граф}{говом

тнгле.

как

и чугунные

матрццщ применяемьте

обычно

д'|я

вь|давливания:

лац/не_йэ:

{]Риг6АнЁ|

д]!я

цир-

кония. 14зменение

конструкций

матриц

от остро-

угольн*х

(режущих}

матриц

до

кбнических

не

ока3ало

какого-либо

заметного

влияния

йа

вы-

давливание.

.['ля;-неболь:ших

трубок

иглы |*}_

готавливают

из быстроре>кущей

стали

1 8-4_[.,[ля

трубок

более крупн},л{

размеров,

когда

игла

процессе

выдавливания не нагревается

до

тем-

.пературь!

загот0вки' приемлемь|

обычные

)каро-

прочнь|е

стали.

Быдавлива[!ие

без

оболочки.

увеличе8ием

масгштабов

прои3водства

цирк0ния

стало

оче-

видным' что вьцавливание

без металлической

болочки

более экономично.

Б се попь:тк

14 |4спо ль-

зовать обынную

для

цветнь|х

металл0в тех-

нику

вь|давл!4вания' при

которой в

соприкосно-

вение

с матрицей

в пр0цессе

турбулентн0го

исте-

чения все время

прих0дят

свежие

}|е0кисленные

слои

циркония,

оказались

безуспешнь[ми.

9тобы

получить

плавное

равномерное

истечение' сле-

дует

применять коническую

матрицу

или входной

конус и3

мал оуглеродистой стали.

3то

необходимо

для

того' чтобьт

найти

достат0чно

хор0шую

смазку' образуюшую

непрерь1вную

пленку межА}

выдавливаемым

металл0м

матрицей.

гл.

6. плАвкА

'.|

оБг,^Бо1'|(.А

дАв.']вн|.'в^1 циРкону1я

вго сп'|Авов

165

*,'

и г. 105.

9плотнение прутков иодидного

циркония.

&ерх3г.'

уплотнение;

цен.пре: уплотнение

пресс1цайбой

буР-

тиком (с

заплевикал*и)

;

внцзу:

),плотнение

длинной

прессц]айбой.

контейнер

]

3акрытая

матрица

;

ста]'ьная

прессш:айба;

пуансон

сгальная оболочка

;

измельченные

прутки

иодидного

циркония

;

7_матрица

;

8_пресспшайба

с буртиком;

выдавленнь'й пругок

в стальной оболочке

непокры_

1'ъ[й

выдавленный

цирковиевь|й

пругок

пресс|шайба,

име!о-

щая

\л'111у'

равную

длине

ста'!ьной оболочки.

3?|0}03(у

м0жн0

нагревать в солях' применяемь|х

при

терм00браб0тке.

с0ль

прилипает

п0верх-

н0сти

3аг0т0вки,

слу)|(ит сма3кой

при истечении!1

00еспечивает

п0лучение

х0р0шо

вь1давленн0го

прутка.

||о этомумет0ду

[64]

бьтло пр0ведено

вь|-

давливание

крупнь|х мас1птабах

с использ0ва-

,.'

1{ием

с0ли'

с0дер)кащей 75о/' ва(\, и

25оА

[х[а€|,

;;

при

932'.

[овольн0

хорошая труба какзаг0товка

д'!я

дальней11]ег0

волочения бьлла

получена с

|.*

вытя

ц.'й п

и вьтдавлива

ну\\4 24,6.

гра нииеннь:й

1'9пы.

по

наЁреванию

с0лян0й ванне

п0ка3ал'

Ё';т0

этот

сп0ё0б

м0жет

быть

разработан

как

наи-

[лучший

промь[шленньлй

способ

д|я

вь:давл иван11я

м.в

крупнь|х

масштабах.

шд'_

Ёекоторо:'0

успеха

добились

}{агрева|!]{е}}{ за-

готов0к

на

в0здухе

и вь|давливанием

по эт0му

методу

[63].

[онетание 0кисн0й

пленки и

^/[аслян0_

графитов0й

смазки

бь:ло

достат0чнь|д{

для

предот-

врашения

налилания при вь|дав лива\,ии

г:еболь-

ших

заг0т0в0к.

п0зднее

бь|ло

уста]10влено'

(]то

,[р

угим

ва

иа

}1то^1

с п

с0 ба в ь|да вл

ива

11ия

цир

к0ния

без оболочки является

прим0не!{ие

д.,|я

эт0г0 металла

пр0цесса [Фх<ин-[е>курне. 3 этом

пр0цессе плавное

равн0мерн0е

истечение

дости-

гается при пом0щи к0нуса

специальной

формьт,

трение |1 |1алипа|1ие

преод0левают

применением

качестве

вя3к0й

смазки стекла

[65].

Бьтло

пров0дено несколько 0пь|тов

п0 вь|давли-

ванию

цирк0ния

[66 ].

Бьтплавленные в

дуге

слитк}.т

сплава губчат0го

циркония

с2,5о/,

ол0ва

вь|давли-

вали

при

996".

,(ля

вь|давливания

трубнь|х за-

гот0в0к с

нару)кнь]м

диаметр0м

60,3

]4м

и толщи-

гпой

стенки

4,57

лм

потреб0вал0сь максимальн0е

давление

1470 п,

для

вь|давливания

пру|ков

диа-

метром

31,75 мла

максимальное

давление

\|20 п. }словия

вь|давливания бьтли

далек0

не идеальнь1ми.

Ёесмотря

на

это'

доказан0'

что этот

способ м0}кно хор0ш0

приспос0бить к

вьтдавливанию

цирк0ния.

}плотнение.

к0гда

Рпервь!е

стали

доступнь1

иодидг|ь1е

прутки

цирк0ния

вь1сокой

нистотьл,

бь:-

ло

раФаботано

несколько способ9ц

прессования

и3 иодидных

прутк0в

к0мпактнБп(

заготовок бе3

нагревания

до

температур'

0лизких кточке

плав-

ленйя.

8се

эти

способьп

сейчас

потеряли свое

3на-

чение вследствие

тог0' что

успешно

ра3работань|

методы

дуговой

плавки.

._.

.:-

;

||о одн0му

методу

[67'

68]

иод|{дпь|е

прутки'

нарубленнь:е

илй

нарезаннь|е

по

д'|ине'

помещают

в стальную

оболочку' кот0рую

нагревают

до

750-900'.

Ёагретую.оболочку

помещают

в кон-

тейнер

1,1 иодиднь1е

прутки

уплотняют

под

прессом

пуанс0ном из

закаленн0й

стали. |1уансо::

входит в чехол с

удельнь|ми

давлениями

0т

70,3-140,6 ке|лм2

(фиг.

105).

3аготовку

пуа!{-

сон

удаляют

!*}-под

пресса и к0мпактную

цирко_

ниевую 3аготовку

извлекают

из

стальн0й

обо:

л0чки. 3атем

загот0вку

помещают

в ме!'н}ю

об0:

л0чку' оболонку

откачивают

и запаивают.

п0д_

г0товленнь!й таким 0бразом

комплект

нагрева[сг

до

750-900"

и вьтдавливают

обьтчньтм

сп0с0бом.

Фдин из

вариант0в эт0го

метода

состоит

в исп0ль-

з0вании пуансона

с буртиком.1аким

пуанс0ном

после

0к0нчания

упл0тнения

заг0товку

€Ф

€13лБ-

ной

об0лочкой

можно

бьтло вьтдавить

через

мат_

рицу

(фиг.

105).

.(руг0й

вариант

зак.,1ючается

применении

длинн0г0

пуанс0на'

которь:й

упл0т-

няет

цирконий

и затем

вь|давливает

металл

и3

об0л0чки

через

матрицу

(фиг. 105).

Бсе эти

методь|

дали

успешнь1е

ре3ультать|

при

изготовлении качественнь|х

по

механическ0й

пр0чности

прутк0в' причем

применялись

шест-

надцатикратнь|е

и б6льшие

обх<атия.

(огда

такие

вь|давленнь1е

прутки

бьтли

подвергнугь1

к0рр0-

зионнь|м

испь|таниям в

в0де

при

260', оказа_

л0сь' что

они очень сильн0 корродируют

по

преж-

ним границам

между

отдельнь|ми

ку-сочкам}{

166

мвтАллуРгия

циРкония

иодиднь|х прутков. ||ри

нащевании

вь|давлен ного

прутка

вакууме

по крайней

мере

до

1000'в

течение

часа

поверхностные

загрязнения по

границам ме}[(ду

отдельнь|ми

кусочками

раство-

ряются.

|!осле

такой

обработки

пруток

имеет

корро3ионную

стойкость,

бли3кую

к коррози0н-

ной сто йкости

п ерв0

начальнь!х иодиднь|х

прутк0в.

3тот способ

успел.шно

применяли также

для

п0-

лучения к0мпактнь1х

пргков

и3

порошка

и губ-

чатого

цирк0ния'

если летучие

комп0ненть1

пред-

варительн0

удалялись

нагреванием

в вакууме

[69,70].

Разработан и

другой

мет0д вь!давливания

или

уплотнения[2|,

котором

инструменть|

для

вь{-

давливани

бьтли изг0т0вленьл из графита

Анстру

менть!

металл

нагревали

до

1600'в

атмосфере

аргона. 9дельное

давление

прессования

при

1600" (при вытяжке'

равной

бьпло

140,6 ке| см2.

(ачество

полученнь[х заготовок и прутков

бьтло

близко

к качеству

и3делий,

получаемь!х

при ни3_

ких

температурах и высоких

давлениях.

РотАционнАя

ковкА

/!евенспейн]

|1ри

ротационной

ковке

{|ва

|1л|1четыре

бойка,

вращаясь

вокруп обрабать:ваемой

детали,

быстро

сближаются

расходятся.

1аким образом,

благо-

даря

сочетанию

ковки

и оса)кивания происходит

уменьшение

диаметРа

обрабатываемой

детали.

основном

этот

мётод

применяли

для

3аостре_

н|4я

у1л14

уменьшения

диамеща

концов

прутков

илптруб.

}ют

метод обычно не

считается

эконо_

мичным'д:я

обработки

полуфабрикатов

боль_

ших

количествах. Ротационную

ковку"

более

:ши_

роко

применяют

ш|я циркония,

так

как она

дает

во3мо){Фость

обрабатывать

1{3делу1я с

очень ма_

лым

трение}1'

вследствие чего

устраняется

нали-

пание.

Ротационная

ковка

так}ке

очень

}Аобна

лля

лабораторной

работы.

€тепень

деформации

на холоду за

кая<дый

проход[61]

\о-15о/о,

причем

она ограничи-

вается

главным

образом

ус|!лием'

необходимь:м

для

подачи

прутка

в ма!шину..(ля меньгпих прут_

ков

(Аиаметром

!2,7

6,35

мм)

возмо}кнь| об>катия

до

58о|, х0тя при

больгших об>катиях

и3дел!4я,

по-видим0му'

упрочняются

бьлстрее.

[-|иркониевь1е

иодиднь|е прутки

или заготовки

вьлсокой

чистоть|'

вь|плавленнь|е

дуге'

мо}кн0

ковать на

холоду

почти неограниченно.

Фднако

р0тационная

к0вка

мо}кет привести

образова-

|{ию

це}!тре

прутка характерного

звездообраз_

тпого

дефекта

[61].

Фбь:нно суммарная

степень

де-

формации

ме>кА!

отжигами составляет 50-60%

[61|.

|,1з-за

присутствия

уг]|ерода

или газообраз-

||ь|х

примесей,

п0вь:тшаю1ших твердость

&ь

более

90,

материал

обьпч}ло

[|е.,]ьзя

}(0вать

|!а

х0л0ду.

циальной

к0нструкции бойков

для

цирко"""

не*

проводил0сь.

Фбьтчно

считают'

что

х(елательнц3

более

длиннь|е

рабоиие

пояски

и плавнь|е

пере-;{

ходь|.

[ля

обь:иной

ротационной

ковки

цирйо-

]

Б таких случаях'

однако'

мо)кно

произво

к0вку

при повь||шенных

температурах

(окол!

400).

Рдинственньтй

сплав,

которьлй бь:.:|

поЁ

вергнут

р0таци0нн0й

ковке

в значительнь1х

гптабах,

эт0

сплав

циркония

с 1,5-2

вес.

ол0ва.

3тот

спл.ав

куется

ца

х-олоду намног-о

тру!1

нее'

чем

чистьлй металл.

(,99$тцахФт,

что

обж|Ёия

п1ех{ду

0тжигами ограничень|

30-50%.

Фбширньтх

исслед0ваний

по

разработке

спь

ниевь[х

прутков

никаких

специальнь|х

смазок

не.!

требуется.

волочвнив

пРутков

пРоволоки

]1евенспейн

ния

нер)кавеющей

стали'

хотя в'настоящее

время

меха!|ические

свойства.циркония

вБпсокой

чист0ты

значительно

приблизились

к свойствам меди-

€пособность

цирконпя

налипанию

или схва_

тыванию

материалФш;Б@лФ1Ф|:

делает

цирконий

более

трудно

обрабатываемым'

чец нерх(аЁеющая':.

сталь

или медь.

€тандарптыесма3ки,

применяе-

мые'д][я

волочения

промь!ш!]'е"ц*.ш)*'сплавов;

ока-

3ались

неудовлетвор'.'телБнь{м]ЁЁтак

как

малейгшее

соприкосновение

цирко[|:{я.е

поверхноетью

воло_

ки

вызывает

схвать|ван|{е

Ё обрцв.цроволоки. Фд_

нако

было

разработано

нескс]льйо

специальных

сма3ок

и приемов

сма3ывания'

к0торне

по3воляют

легко

осуществить

волочение.

Было

разработано

несколько

специальных

составов

для

волочения

использованием прево-

сходных

сма3очнь|х

свойств

дисульфида

молиб_

дена

(моликот).

3тот материал

смешивают с лаком

добавлсами

14ли

без

добавок

окиси свинца или

коллоидального

графита.

}рулности' свя3анные

с налипанием'

полностью

во

всех случаях

не

преод0леваются'

если значительно

не

умень1|]ить

обьлчнь:е

пр0мь]!шленные

скорости

волочения.

качестве

0сновь|

для

промь|!шлен!{ь!х

сма30к

применяется

п0крь|тие,

п0лученное

погру}кением

цирк0ния

в водньлй

раств0р'

содер}кащий

0,1-0,5

объемн.

о,1'

плавиковой

кислотьп

и 1 о6ъемн.

'/,

ортофосфорглой

кислоты.

3то

покрь[тие

в сочета-

ъ\ии

с такими индустриальнь|ми

смазками'

как

хлорир0ва}|н0е

масло

\4ли

сма3ки на мьтльной

основе'

при в0лочении

дал0

х0р0шие

результа-

тьг[71].

9ловлетворительнь|е

результать[

дает

легк0е

окисление поверхности

прутка

или

про_

вол0ки в

с0чета|||{и

с и!|.1устриальной

смазкой или

йз

циркониевых

иодидных

пругков'

выдав-,€

леннь1х

или

катань|х заготовок

мо}кно

тянуть-$

прутки

провол0ку.

параметры

волочен|{я

цир_

]

кония' обычно

сравнивали

параметрами

волове_

;

^,^,.-;+

--^--

гл.

плАвкА

оБРАБ(-)ткА

дАвлвнивм

циРкония

вго сплАвов

167

специальнь!м

вол0чильнь|л1

составом

при воло-

че\1ии

с очень

маль|ми об>катиями

(менее

\оо/)

очень

ни3кими

скор0стями. 3тот метод'

однако'

пРиводит

увеличению

хрупк0сти

результате

окисле|{ия'

что

делает

его мал0

пригоднь!м.

.]!1еталлическое

медн0е

п0крь|тие'

нанесенное

электролитически

на пруток' или медн0е

покрь[тие'

полуненное

результате

выдавливания

в 0б0-

л0чке'

мо}кет

применяться

как

идеальная

смазка.

||ри

волонении

с медным

покрь|тием

отсутствует

оЁранииение

ск0р0сти вол0чения.

Б слунае

по-

-:-

крытия'

полученного

вь|давливанием'-

медь

так)ке

с1ужит

в качестве

защить[

от атмосферь|

про-

це!:се

отжига.

}то позволяет

произв0дить

отжиг

промы!шленных_

печах на в0здухе

при

нормаль_

;

г'ь,х

условиях.

]!1едные электролитические

по-

: крь|тйя

обычно

недостаточно

плотнь|'

чт0бь|

о6еспечить

такую з:1щиту. 3ле:<тролитическая

медь

остается

на

прутке после

поцедней

протя}(-

ки

3атем

удаляется

химически.

1ак как

таком

слрае

!|9$Ё1[{0',.:9!езвы$айно

тонкое'

цирко_

нутй

под

ним

имеет

очень хорошую.поверхность.

Ё$:,3начительно.

более':,,толстые

выдавленные

по_

крьлтия

обычно

-.удаляют

химит.ески,

перед

по_

слешдей

протяжкоЁ;_ ||ри этом:''шя

'получения

хорошей

поверхности и

точных

допусков

приме_

няют

сма3ку

моликот-

||ршгст

1олочат

об>катйями

3а

проход

10_

15%

с суммарным

обжатием.между

отжигами

; до

б0%.

Фбычно

нухшо волочить

проволоку

обжатием

по калибру

1/,

фирмы:

кБраун

энд

шарпи>

(за

прохоп

10%).и_9удмзРным

обжатием

до

от>кига

примерно

50/'

[61].

йожно

в0лочить

}

проволоку

до

мень|ших

ра3меров

(лиаметром

менее 0,76

мм)

без отя<ига

неограниченно.

Адя

циркония

применяли

стандартнь|е

в0локи

- из

стали.или карбидов.

(арбиднь|е

в0локизна-

чите.]1ьно

умень|!|ают

проблему

трения и

износа.

Фг:и предйонитаются

тех случаях'

к0гда

требу-

ются

большие

количества

изделий.

метал.]]а

такой

Разд{ер

зерг[а

достигаетс':

холодно[:

прокаткой

заготовки

суммар!{ь|й

об;катием

40о/'

от}киг0м

в соляной

ванне

между 600

650'.

3аготовки,

прокатаннь|е

вгорячую

}{а

в()здухе'

перед вьлтя>ккой

тщательно очищали.

-]-|юбь:е

следь[

шлифовки

или механической обработки

нужн0

удалять'

так

как

они'

по-видимому' вь|зь!-

вают

разрушение

процессе вь|тяжки.

'(ля

ус-

пешной

вь|тяжки

пре)кде

всего

необходим0 п0лу-

чить

пр0чно

свя3анную

с металлом 0кисную

пленку. Фт>киг

в соляной

ванне, содер)кащей

50%

карбоната

л\4тия

и 5Фо/.

карбоната

калия'

в тече-

ние

10-30

мин.

при

625-650"'дает

синюю окис-

ную

пленку. 9тх<иг

индукци0нной

или

пламен-

ной

печи при 760-815'

в течение

40 сек.

дает

белую

окисную

пленку'

к0торая

также 0ка3ь1вает

благоприятное

влияние

на вытяжку.

Бсякий

раз,

к0гда

эта

пленка

разру[шается'

происходит силь-

ное

налипание..|[оверх

окисн0го

слоя

рекомен-

дуется

качестве

сма3ки

воск

Ажонсона

150

'$/

или.смазка

на мыльной основе

(воар

&6).

8сли

применяют

водные

растворы'

т0 3атем

пР0водят

су1шку

в печи. €цазка, которая

дает

хорошие

ре-

з}льтаты

без

ркисной

пленки,

содержит Ао/' мел-

ного порошка,,22о/'

плайобонд-цемента 14

ц'ь

ацетона.{73].

максймйь*ое',о6жатие,'бйопасно

достйгае-

мое

при

-св9ртць.$_9с-та!ддет:'ю-.

55%

д4ц

наи-

бол ее

качествен-н_0

гц тщате-л

ьн

одготовлен

го

металла.[]рп

}{!рцадьи0й

внтяжке

обжатия

со-

ставляют

лримеРн0 ю-35%.

||ри

вытяжке

без

утонения

м0жно

получить

значйтельньте

обжатий.

!'ля

чашки'

полуненной

с обх<атием

35о/',тнпинный

маршрут

вьттюкки

без

утонения

составлял

;

\3,9

;

5,7

;

6,2 и 6,7о/'.

3тот

маршР}т

дает

хоро1шие

ре3ультать{'

причем

суммарйое

<!б>катие

без отжига

составляет 65о/'.

Ёсли

Ёьшя}кка

утонением

дол1(на

бь:ть ограни;

чена'

то

при свертке

нужно обеспечить

с00твет-

ствующийза3ор

между

пуансоАом

и матрицей,так

кай

при

этой

операции

стенка

утолщается.

Аля

чистой

вытях(ки

гонением

предельн1я.лефор-

мация

3а

проход

составляет

примерно

30о/.

ипри

вь1тяжке

одновременно

через

несколько

в0лок

40-50%.

€очетанием

вь|тяжки

утонением

свертки

мо)|(но

получить суммарн0е

обжатие

до

65"/"

с единичнь|ми

обжатиями

порядка

з|%.

'|4звестно,

что

мень1шие

единичньле

обжатия

значительно

увеличивают

в0змо}кное

суммарное

обя<атие

перед от}киг0м.

(роме

того'

установлено'

что

радиусь|

3акругления

инструмента

д0лжнь|

бь:ть

увеличень|

по

сравнению

радиусами'

при-

меняемь|ми

для

латуни !,1

алюм|1ния

|73]'

(огда

применяется

тонкая

исходная

3аготовка'

вь|тя}{(-

ка

утонением

сводится

до

минимума.

Большие

суммарнь[е

обх<атия между

от}кигами

пом0гают

сни)кать

загря3нение

при 0тжигах

до

мини_

мальнь|х

значений.

результате

работы,

пРФ-

глуБокАя

вь|тяжкА

и листовАя

тАмповкА

}1евенспейн

||очти

весь

опь|т'

накопленнь:й

по

-глубокой

вь!тя)кке

циркония'

бь:л полуяен

работе'

про-

веденной

по п0лучению стаканов

диаметр0м

от

25,4

до

38, | мл с

толщиной

стенки

от 0,38

до

|,5Ф

мм и

длиной

2оо-225 аам[72,73].

|!рименялся

как

губяать:й,

так

и иодиднь:й

ц|!рк0ний, переплавленньлй

луге.

[убиатьпй

ме-

талл

благодаря

своей наследственной

мелкозер-

нистости

оказался

для

этих

целей

более

п0дх0дя-

щим' чем иодидньтй

металл. Бообще

установлено'

что

ра3мер

3ерна

исходной 3аготовкц

д0шкен

ле-

жать

пределах 15-50 мк.3

случае

губиатого

тательной

машине'

п0лучень|

стакань|

длиной

р0таци0нную

правильную

машину

типа

м.д'|т.

]

2Ф3

млц. }{ебольтпие ларти|1

стакан0в

без

особьхх 3та машина вь13ь|вает

возникновение

о''!й''х

]

трулностей

бь:ли такх<е п0лучень|

на

бьхстроход-

9.кружнь|х

напряжений-на

повер'"ост"

'руй;

нь!х прессах.

?акие

напрях(ения

обьтчно нежелательнй

особенно вреднь|'

к0гда в

качестве смазки,

пРои3водство

тРуБ

;:#чън;.

ж[|,"й"1*["'.,Р'*.Ё3'??}!!:

!\евенспейн

ствие

этих

напря)кений

всегда

0тстает на

такой

8олочение

труб. 8олочение'*

циркониевь,х

;3####?

{;#}Ё'*;#,1'"}?х#}:т*}-ж#;

труб представляет

те

же трудн0сти,

что

и вол0че-

или

пр0ст0

пропусканием

прутка

с трубои

йе_

ние прутк0в-;

для

устранения

их применяются

ск0лько

ра3

через

прокатнь:й

стан.

результате

те

же

способь:.

}спешно получали

как сварные,

пр0исходит

незначительн0е

сплющивание

малых

]

так

цельнотянуть|е

трубы

всех

промь1шленнь|х

участков

трубьт,

благодаря

чему

увеличивается

ра3меров.

Бсли применяют

соответствующую

йериметр

т}уоьл,

что

п0зв0ляет

извлечь

0правку.

смазку'

изготовление

циркониевых

труб

не

пред_

Фправки слегка смазь|вают

масл0м.

(аки1_ли6о

ставляет

особь:х

трудностей

специальнь|х

смазочнь|х

веществ

для

сма3ки

|4сходньгм

материал0м

ш!я

производства

цир-

внутренйей

по"ерх'осй

'руо1-_.

'р.ф.}."._-*''

кониевь|х

труб

является вь|давленная

оесшовнЁя

'йат.ри!л

вьгёо(оа

чис|отьгмойно"волочить

]

1цц!ная

заготовка'

сварная

заготовка'

иногда

об>катиями3аодинпрох0ддо40}'.Более*ысокая,

просверленнь[е

иодиднь!е прутки.

8сли сварка

суммарная

степеньдеформации'достигается'

к0г-

производится

условиях'

исключающих

загряз-

да

единичньпе

обжатия

вьтдерживают

пределах

нение.,.

т0

при

волочении

никаких

особьлх-труА-

\5-2о%.

Фбычно суммарньте

степени

деформации

ностей

не

встречается.

?ак

как

обычно

требуё1ся

составлйют

6о-то;/".

Бсли при

ках<до* Ёротяя<ке

высокая

корро3ионная

стойкость,

большинство

принимают

специальнь|е

мерь| предосторо)кности'

труб

изготовляют

из вь|дав']|енн!гх

бесшовнь:х

т6

материал,

выплавленный

в'дуге,

йожно тя_

1_11о]'м:

||рим9няют

стандартнче

стальные

или

нрь

не6грайиченно.

Р1з

вьтдавленйой.

заготовки с

5арбидлые

волоки.

как9й:лиФ

специальной

вйе:пним

!цаметром

.|7,78

]1л4 и толщиной

стенки

99Р}.:9'ок!4'

|1л\4

угле

ко.нуе!;кото!ые

были

бь: 2,|4

пл;полрайи без

от>кига

трубы

ди;1метром

}3_199]19-

подходящимц

сведений

не

имеется.

4,2

лл

с толйиной,

8|€Ё[0{

о,254

}+м. прм гвгото_

мзршР.уты

волочения'вообще

со.стоят

из операций

влении

этих

труб

промышленных

условиях

ока-

9-сздок,

при

которых

наружный

диаметр

фень-

3алось

более'6конойичньтм

примЁнять

высок0-

шается

одновременно

с внутренним'

и вйяжек,

скоростное

волочение

с выдавленной

медной

обо_

]

&|кпючающихся

уменьшении

нару)кн0го

диа-

лонк0й,

которая

сл}ш(ит

качестве смазки

|13а-

у9т1 ]|р_и

по€тоянном

внутренней

-диаметре'

щиты

от влияния.

атмосферьп.

й.,"

йд,!"й'.,

результат9

чего-

происходи1

уменьшение

толщинь|

после

о-бя{атия,

равного

'йрйерно

50о/,

суммар-

!19113: !_1илршие

резулйтатъп

для

циркония

ного

обжатия,'з|тем

труб|

д'Ёод",*[до

окон_

достигаются,

еслу|

ка)!{дом проходе

сочетаются

чательных

размеров

волочением

без

оболочки

осадка

и вь|тя}(ка.

со

смазкой

йоли:{от или

лаком.

€тоимость

труб,

Алявол0ченияизбольшинстваметалловтруб

полученных

таким

путем'

б''з*^

й_''''*'.'"

более

крупнь|х

ра3меров

мех(ду

1Р}б9й

и воло!<6й

труб

из

нер)кавеющей

стали

тех

}€

р'з".роБ

1т+;.

помещают

оправку

или гру|!1у.

?руба перемеща-

1тд

олравке'

причем

услов|\я

трения

здесь

Ротационная

ковкатруб.

Ротационную

ковку

под00нь|

условиям

трения

в волоке.

'(ругой

спо-

обычно применяют

для

уменьшения.

диаметра

соб

заключается

в том,

что

внутрь

тй6ы

вводят

коротких

участков

труб

йли

й;;йной

от-

ц11ный

стер}кень-и

пруток

щубой

протяги-

де1ки

концов

длинньх{

труб.

(огда

пр0тягивают

вают

через

волоку.

условия

трения

здесь гораздо

циркониевые

трубьп,

заковка

конца т!убы,

кото-

менее

)кесткие.

Фб

успешном

волочении

циркония

рьтй

задается

в воло1у

захватывается

вол0чиль-

на

короткой

оправке

не

сообщалось.

Ёесом-

|:ыми

клещами'

часто производится

на

ротаци0н-

ненно'

что

волочение

на

короткой

оправке'

кото- ной

ковочной

матшине.-.[ля

цирк0ния

обычная

рое

более

экономичн0'

чем

волочение

на

длинной

техника

ротационной

ковки м0жет

применяться

оправке'

можно

бь:ло бьт

разработать

для

пр0из-

без

каких-либо

видоизменений.

водства

значительнь]х

к0личеств

более

крупнь|х 8

одной

работе

сообщают

применении

р0та-

труб

(лиаметром

19 лм и более)..

ционно;|

коЁк"

для

уменьшения

диаметра

и тол-

||ри

волонении

на.длинной

оправке труба

шиныстенкиповсейдлинетруо[о:].йЁ-заболь_

пл0т|{о

ее

обтягивает.

[!еред

съемом

диаметр

тру-

п:ей степени

х0лодного

наклепа

при

ротационной

бы

необходимо

слегка

увеличить.

Фбьтчг[о

'эйо

ковке по сравнению

с в0лоче}!ием

при

равнь|х

г'.;].

6. г1-]'\г]|(А |'

оБРАБо1'}{А

д^в;!|:|'}'1|]^1

|1иг'}(он!'1я

]:|о

с1|лАвов

160

степенях

дефоР!','ации

треб}'ются

1!асть!е

0т){(]!т'|.1.

!ля

шир:<ония

вь]с0|{0й

ч!'ст0ть!]Р}бьл

!{е0бх0д!.{-

мо

отжигать

п0сле

суммарн0г0

0бжат]{я

пР]4п1е})но

на

30,А

при безоправ0чн0}_{

к0вке.

€ледует

отпте-

г. 106.

€хема процесса прокатки

труб на

стане

-:|,: Рокрайт

[79].

1рфа

обрабатывается

при помощи

полукруглцх

р1гньевых

калиб_

ров,

которые

перемеща|отся взад и вперед

вокруг трубы,

обжи-

иая трубу

на

оправке.

тить' что в этом

случае

толщина

стенки

увеличи-

вается

бь:стрее,

чем

длина

трубы.

|-|ри

ротацион-

н0йковке

трубу

на

оправке 0тжиги

требуются

п0сле

ка}кдь'х

15%

0б)катия.

Фправки с.]\,1азь]-

вают вол0чильнь|ми смазками.

ймеется

с00бщение

0б

интересн0м

применени|.|

р0таци0нной

ковки

щуб

[75].

14з

ребристор1

по-

л0сы

сваривали трубу

с внутренними

ребрами.

3та

труба пр0к0вь!валась

'на

св0бодн0 вращаю-

щейся

0правке

в большой

р0таци0нн0й

ковочной

машине.

[олодная прокатка труб.

пр0катка

труб

}!а

станах

Рокрайт особенно

}Аобна

для

цирк0ния'

так

как 0беспечивает

получение

,очень

большр:х

обжатий

за

0дин

пр0ход.

||ри этом

не встренается|

трудностей'

связаннь|х с трением. 3

этом

пр0цес-

се'

как

п0казано на

фиг.

106,

два

0сн0внь|х

валка'

см0нтированнь|х

в клети'

дви>кущейся

в0зврат-

н0-поступательн0'

прокать|вают

трубу

на

кониче-

ской

оправке. |-!ри этом

в0зникают главнь:м

обра-

з0м

сжимающие

напря}кения

в 0тличие от в0ло-

чения'

где

в0зникают

большйе

растягивающие

напрях(ения.

цирк0ний

очень

пл0х0го

качества,

например'

вь]с0к0углеродисть:й переплавленнь:й

графите

губиать:й

материал'

который

требова-

л0сь

отжигать

при

в0лочении

после

30о/, обжа-

'г]1'1'

11|)и т]р0|(;|т|<е г{а ста|{е Рокра!!т за

0ди|1

|1ро_

ход обх<имался

на

60о|.

}.отя об>катия

более 7Фо/.

ун<е

опробоваг:ьт'

веРх!]его предела

обжатий

для

вь|плавле1{}{ого

ду|'е

металла вь|с0к0й чистотьт

не

установлен0..

1руба

диаметром

-59

;ам

с т0лщин0й стенки

9,5 мм,

полученная сваркой

цирк0|{иев0г0

листа'

бьлла об>ката за 0дин

прох0д

на

60о'(. [варнойт

ш0в

||а полуненной трубе при в}'зуа.]]ьн0м

0см0тре

лте бьл;т

обнару>кен.

Размерьл труб находятся в

следующ|4х преде-

.;1ах: максипт::льньлй нару>кгльпй

диаметр

-'!74

мм,

минимальнь:й внутренний

диаметр

16-19

м:п.

А4ожно обрабатьтвать трубь|

0чень

т0лсть|ми

стенками' т0гда

как

обраб0тка

труб

т0нкими

стен1{ами (менее

1,27 мм)

не

рек0мендуется.

йогут'

бь:ть"полуненьт

допуски'

п0

размерам равнь|е

д0-

пускам тянуть|х

труб, и

ирезвынайн0

вь|с0к0е

качество

п0верхн0сти,

ос0бенно

внутренней.

Бозможно получение труб с

кругль|м

профи-

лем и

с некругль|м

отверстием

(квадратнь|м' пря-

м0уг0льнь|м' треуг0льнь1м,

ребристь1м

, 1.

А.)-

Ёа

фиг.

107-показан вь|давленньтй

профиль'

пр0-

катанньтй

на

стане Рокрайт с

суммарнь1м' обжа-

тием

60о/'.

Фсновньлм недостатком труб, и3готовленнь|х

на трубопрокатном

стане Рокрайт,

9Б]1901€8

ББ]:

сокая стоим0сть,

вь|3ываемая ограниченной

ско-

р0стью

вь!хода труб

(нё

более 3,Ф5 м|лшн).

3та

ст0имость

в слРае

циркония

мо)1(ет

бьпть возме-

щена

тем' что пр0катка на стане Рокрайт

умень-

тшает

требуемое число;от)+(игов

устраняет

не-

обходимость

специальной смазки.

Ф :-: г. 107. Бьлдавленная

ц[.{ркониевая

труба с некруг-

ль!м отверстием

[62].

€лева: вьтдавленнаятруба

нару)кнь|м

диаметром

63,5

м'1

справа:

труба

нару)кнь!м

я"а*"'г3*.,4!{.ям,

прокатанная

на стане

[1роизводство

сварнь|х

труб.

|-{ирконий легк0

сваривается

3ащитной атмосфере

методом

дуг0-

вой сварки, которьлй

описан

в гл.7.

€варньте

тпвьт,

как

правило'

не наст0льк0 хрупки,

итобьт вь|3вать.

какие-то

трудн0сти

при п0следующей обработке

труб методами'

описаннь|ми

ранее.

(варные

цир-

!1.+$

1!}|.__ъ1]:]|:_::,*!!.:\

170 мвтАллуРгия

циРкония

к0ниевь!е

трубь!

маль!х

размер0в

бьтли полуиены

на промь1шленной

устан0вке

[76].

.(ругой

фир-

мой

[77]

бьлли

п0лучень|

трубьл

больтших

раз-

мер0в на

трубосвароиной

ма!шине'

обьлино

при-

меняемой

для

сварки

нер}!(авеющей стали.

!,ля

перех0да 0т

произв0дства

труб

из

нер>кавеющей

стали

прои3в0дству

цирк0ниевь!х

труб сушест-

веннь|х изменений

технике сварки не потребо-

вал0сь.

1'1з

сварньтх

циркониевьлх

труб

с нару)кнь[м

диаметр0м

|0Ф млс

и толщин0й

стенки

9,25

мм

на

ма||[ине промь!шленн0г0

типа

и3готовляли

силь-

фонь:

с 12

гофрами

на 100

мм

длинь:

[78].

€ооб-

щается

так)ке

легк0сти

свертки и сварки

цир-

к0ния.

3ти операции

сравнимь| с таковь|ми

для

нержавеющей

стали.

отжиг

циРкония

,[ля

полунения

структурь|

равнооснь|ми

ре-

кристаллизованными

зернами наклепаннь|й

цир-

коний обь:чно

подвергают от)кигу. !

массивных

хол0дн0катань|х

и3делий из

циркония

мелк0е

зерно (А$тм

7-9)

мохсно

получить нагреванием

д0

593"

в течение

30 мин., хотя

такая обработка

все

же

не

обеспечивает

полного

разупрочнения

металла

[80,

промы{цленной

прагсике

об-

работки

массивн*е

изделия'и3

циркония для

п0-

лунени}:

равноосной'

струг<турь| после

горяней

прокатки

обычно отжигают

на воздухе

при

705 843'. }т>ки[

{ёчёниё

1Фмин.

при

705'

пере:

плавленного

дге

иодидного

циркония

после

горяней прокатки'при 760'дает3ерно А5тм

7-8,

т0гда

как

некоторые сплавь[

на

основе губнатого

циркония

ишеют

примерно такое

)ке

зерно

пос.,1е

10-минрного

отжига

при 843"

[541,'

14зщенйе

явления

возврата

ото}кженныц

деформированных

изгибом

пргков

циркония

п0ка3ывает

[82],

нто пластичность в0сстанавли-

вается' по

существу'

полн0стью

пРимерно

при

400'. [|одобные

)ке испытан!Ая

на изгибпластин

дат8г

температуру возврата

пластичности

540'.

Б табл. 45 привелень|

температурь|'

необходимые

для

рекристаллизации

циркония

циркониево-

оловянных

сплавов

при часовой вь:дерх<ке в за_

висимости от

степени

холодной

деформации.

Более подробнь:е

даннь|е

по

характеристикам

рекристаллизации

циркония

и его сплавов'

так}ке вл|4яние

прод0л)кительности

отжига

распределения

приптесей

на температуру

ре-

](р}.|сталлизации

рассматриваютс9

гл.

Благодаря

3а}1етн0му

сродству

циркония

!([,|слороду'

азоту'

вод0роду

другим

газа]\1'

обь:чно

желательно

не

д0дускать

или

уменьшать

!{0личество

таких

газов'

соприкасающихся с

цир-

конием.

?ак

как

цгтрконий

способен

раств0рять

:]!|ачительнь|е

к0личества

кислорода

14 аз0та,

!1})остое

уда'1е1|!!е

окали}{ь!

и обл:а}кег:ие ??(|1:\1

|аблацо

1емпература

рвкристаллизации

циркония

циркониев0-

оловяннь|х

сплавов

после

отжига

течение

наса

ц-

висимости

от

степен[{

холодной

деформацп.:п

прокатк0[

материал

|4одиднь:й

цирконий

Аодид+тьтй

цирконий

Аодидутьуй

цирконий

|'уб.:ать:й

цпрконий

€плав

циркония

[емпература

рекристал-

лизации

3ависимости

от

степени

деформации' '€

2о%

зоъ 80

9'.

€5

550

540

460

450

5!5

источ_

ник

[50]

[84]

[80]

[50]

[85]

|85;

445

495

450

525

550

575

образ0м

чистого металла не всегда

достаточн0'

чтобь:

освободиться от

3агря3ненн0го

металла.

Фднако

при обыннь|х

условиях

отжига 33|}10?}10

насыщается газами слой металла толщиной менее

Ф,25 лла, ||р9л9льная

продол}кйтельЁость и темпе-

ратура

нагрева

циркония

обычной'печной атм0-'

чФ.9ре

з?ви91т9т'йногих

фа;ооров,

например

раз-

;

йеров:

издели!!;,

-требуемого

софояния' металла

(т'

е.

тверлости;'

$азйера

зерна.

и*и

прочно9ти)'1

толщинБ!

'0лоя

'мёйлла,

который

может бьтты;

удале}1,

пфдЁее']дфбеструйной

ббработкой,

обра-1

боткой

резанием'

травлением

А.:

атмосферы,

в'

которой

прок}водят

отжиг.

;

Атмосфера; от>кига особенно

ва>кна в

случае:;

циркония

благодаря его высокому сродству

к;

га3ам. 9тобы свести

до

минцмума 3агря3нение]

|у1еталла'

нагрев

неболь1|]их слитков

циркония

и']

его

сплавов

при экспериментальной

лабораторн0й

]

обраФтке

обьхчно

прои3водят

электрических_;

печах' через

которые

пропускают непрерь|вныи;

ток инертного

га3а

(аргона

*хлът

гелия). Фтжиг

-1

массивнь|х

изделий

обь:чно

пр0изводят в

пла_:

меннь|х

печах'

отапливаемь|х

газом или

мазуо!{

и применяемых

так)ке

для

нагрева перед ковк0и.'

или

горячей

прокаткой.

{отя такие

печи хуже-;

электрических

пе9ей,

крупнь|е и3делия

могг

бьпь

;

удовлетворительно

отожжень|

[5{].

при этом

не'{

обходимо

защищать

п0верхн0сть

изделий

от

не';

п0средственного

соприк0сновения

пламенем'

к0'

;

тор0е

мо}кет

привести

кместнь]п1перегревам.

|-|ро0'

лема 3агрязнения

газами

во время отжига

обь|чн0

]

прибретает

более

вах<н0е

значение

в случае

пр0'

должительн0г0

нагревания.

(роме

тог0'

мек

ленная

реакция

цирк0ния

с огнеупорами

угле'

родсодер}кащими

частями печ!1

является

харак

терной особенностью

продол}кительн0го отжига

]

при

повь|ше}||{ь|х температурах.

гл.6.

плАвкА

и оБРАБоткА

дАвлвнивм

циРкония

вго

сплАвов

\7\

электрических

печах.

св'ятзи

существеннь[м3агрязнением

по краи_

ней

мере

повёрхностнь|х

слоев

материала

слу-

чае

0тжига

цирк0ния

без

соответствующей

за-

цй'"]

!рак.",ески

ва)кное

3начение

приобретает

упаленйе

прочно

сцепленной

металлом

оксидно-

1'|трилнои

окалинь:.

|[риемлемого

травителя

для

','паления

циркониевой

окалинь|

не

су|'1ествует'

1:1ййф'"'""е

трудоемкий,

дорогой

(из-за

по_

,.оь'*еталла)

обычно

неудовлетворительныи

Ёй'..'о.

8бдувка

мокрым

или

сухим

абрази19у,

й.,оят"о.

наиболее

ффе:<тивньтй

прь'

спосоо-

ст'ующ'й

удалению

толст9й

окалины

цирко_

ииевь|х

и3делии'.

€угцествуют разл|{ч.цые

способы'

предотвра_

*'ййй.

оразов}ние

толфой

окчины

:цзд1цт9-

й" д]ж.

п}и

оокиге

печах

с обычАой

атмосФе-

#.т;;;#й'ййБ-й.рущать

с чистой

цир1.оние_

Бои

стружкой

трубы

илцконт.ейнеРы

с зави}п!и_

,айййй'.,

крь!й1<ри.

|[р9мывка

Фн{ейнеров

й.р.д

герметйацией

инердц+|м

газом

дает

наи_

более

уд6влетворите.,1ьные

результаты'

Фтйиг

в1кууме'

шйроко

применяется

.',!'.

"'*.о','йй'{

деталей,

прийем

большей

',Ёт"ю

лабораторнь|х

условиях

для

от)кига

исследовательскимй

целями.

Ёагрев цирк0ние_

вых

деталей

мо)тсно

осуществлять

при

помощи

;ф

;;й;ъй

й{ту.о,''Ёких

металлч(чт:9*1

Бозможнь:м

ре1шением

проблемь|

от}кига

мас-

сивнь|х

изделий

является

п-рименение

с0лят{ь|х

йантл.

[4птеется

сообщение

об

исполь3овании

на-

п;;

соляной

ванне

вплоть

до

705"

[в6].

наряду

с'тем,

что

солянь|х

ваннах

обеспечивается

}{е-

к''орая

3ащита

от

взаимодействия

в03дух0м'

массйвнь:е

и3делу\я

этих

условиях]у1огут

нагре-

ваться

до

температурь1

отжига

бь|стрее'

чем

;#;;.

й'йр'й

или

платина)

или

|рафитовых

сопротивленйй,

размеща9уь|х

внгри

взкуумного

апп!рата

или'в?:е

его-

йндукционнь:й

нагрев

вакууме

широко

применйемь:й

способ

отжига

вввдвнив

1-1ирконий

является

одним

из

металлов'

наи-

болеё

'пригодных

для

целей

п0рошковой

метал-

лургии

[37].

1{иркониевь:й

поро!шок

надле}кащего

цанества

обладает

хорошей

прессуемостью

спе-

кается

д0

теоретичесйой

плотности

металла.

€пе-

ченнь:й

цирк6ний

пластичен

мо}кет

бьлть

под-

вергнут

прокатке,

вь|давливаниб

или

в0л0чению.

1ак

как

пр0дуктом

большинства

первона-

.'1альньгх

спосо6ов

восстановления

бьтл

поро!шок,

гтеболь:лих

образцов

при

вь|соких

температурах'

Фбразць:

подвеширают

!нутр

верт!{каль};ой

труб-

чаЁой

печи

из кв{ршевого

или

викор0вого

стекла

на

танталовой

и'ли

вольфрамовой

пРоволоке

так'

чтобь:

они

не

соприкасались

-с

ка5и11-

либо

частями

печи.

1аким

путем

из0егают

на-

грева

трубнатой

печи

из-туг0плавкого

мате-

р^ала

до'

температуры

образца'

^Аля

низко-

}емпературного

от}(ига

такие

предосторо)кности

;;;р;й;ся

мо)кно

применять

нагрев

в обь:ч_

нь|х

электр0печах.

1ак

назьтваемьпй

светльтй

от)+(иг

цирк0ния

достигается

нагреванием

металла

до

достаточно

Б,..к"*

темпер1тур

(705-982')

Аля1того,

чтобьт

вы3вать

бьпструю

дифрию

кислорода

-тус_

йой

*".ной

-пленкй

основной

металл'

Рсли

остаточное

содер)кание

га3а

вакшмном

аппара-

те

не

достаточно

ни3кое'

на

поверхности

металла

пооцессе

охла)кдения

вновь

образуется

щск]1ая

пленка.

|а)кдения

вновь

образуется

щск]1ая

этой

прииине

циркониевые

детали

процессе

охла)кдения

вновь

пленка. ||о

этой

причине

]

][процессе

А€?8}[и-.Б0':

|лавйый

;;;йыйймо

им6т* кЁшяый

тед!йФйный

печ-

нойаппарат

с ва!уумнщ1и

коммщикаци'8ми;

при-

ием

тени,

которые

неизбежно

обра3у[0тся

них'

"йуд*'

6б'аруж<ить

ликвйАг-т!овать'

Фднако'

поскольку

вакуумные

печи

по

конструкции

ана-

;;;;;;;;'му6й!нь:м

печам

инертной

атмосфе-

рой,

разница

начальнь|х

затратах

невелика:

3кономия

3а

счет

отжига

вакууме

обынн-о

оку-

]

па

ет

до

п о л н

ител

ьн

ы е

затр

ать]'

191т

"_'

:.1ч.:буютс

для

со3дания

удовлетворительного

вакуума'

[[!.

поРошковАя

|!{втА.}1луРгия

циРкония

){аузнеР,

|{алцш

течение

долгих

лет

он

был

единственнь|м

исходнь1м

материалом

для

производства

металли-

,еско|о

циркойгтя

[в3].

€рели

них

бь:ли

способь:

в.осстан0влён:тя

тетра>[лоЁида

цирк0ния

7г(|,

нат'

рием

двуокиси

цирйония

калием'

Бсе эти

способь:

давали

п0рошок

повъ|шеннь|м

с0дер-

жанием

газ0в'

ли\ль

недавно

процесс

восста-

,новления

двуокиси

цирк0ния

калием

бьтл

усо-

вершенствован

до

такой

степени'

что

получается

порошок

довольн0

ни3ким

содержа}{ие^'[

га3ов'

ос6бенно

кислорода

азота

[89].