უჟანგავი ფოლადის შედუღება

უჟანგავი ფოლადის შედუღება

1. ბრაზიანობა

უჟანგავი ფოლადის შედუღების მთავარი პრობლემა ის არის, რომ ზედაპირზე არსებული ოქსიდის ფილმი სერიოზულად მოქმედებს შედუღების დასველებაზე და გავრცელებაზე.სხვადასხვა უჟანგავი ფოლადები შეიცავს მნიშვნელოვან რაოდენობას Cr-ს და ზოგიერთი ასევე შეიცავს Ni, Ti, Mn, Mo, Nb და სხვა ელემენტებს, რომლებსაც შეუძლიათ შექმნან სხვადასხვა ოქსიდები ან თუნდაც კომპოზიციური ოქსიდები ზედაპირზე.მათ შორის Cr და Ti ოქსიდები Cr2O3 და TiO2 საკმაოდ სტაბილურია და ძნელად მოსაშორებელი.ჰაერში შედუღებისას უნდა იქნას გამოყენებული აქტიური ნაკადი მათ მოსაშორებლად;დამცავ ატმოსფეროში შედუღებისას, ოქსიდის ფირის შემცირება შესაძლებელია მხოლოდ მაღალი სისუფთავის ატმოსფეროში დაბალი ნამის წერტილით და საკმარისად მაღალი ტემპერატურით;ვაკუუმური შედუღებისას საჭიროა საკმარისი ვაკუუმი და საკმარისი ტემპერატურა, რომ მიაღწიოთ კარგი შედუღების ეფექტს.

უჟანგავი ფოლადის შედუღების კიდევ ერთი პრობლემა არის ის, რომ გათბობის ტემპერატურა სერიოზულ გავლენას ახდენს ძირითადი ლითონის სტრუქტურაზე.აუსტენიტური უჟანგავი ფოლადის შედუღების გათბობის ტემპერატურა არ უნდა იყოს 1150 ℃-ზე მაღალი, წინააღმდეგ შემთხვევაში მარცვალი სერიოზულად გაიზრდება;თუ ავსტენიტური უჟანგავი ფოლადი არ შეიცავს სტაბილურ ელემენტს Ti ან Nb და აქვს ნახშირბადის მაღალი შემცველობა, სენსიბილიზაციის ტემპერატურაზე (500 ~ 850 ℃) შედუღება ასევე თავიდან უნდა იქნას აცილებული.კოროზიის წინააღმდეგობის შემცირების თავიდან ასაცილებლად ქრომის კარბიდის ნალექის გამო.მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადისთვის შედუღების ტემპერატურის შერჩევა უფრო მკაცრია.ერთი არის შედუღების ტემპერატურის შედარება ჩაქრობის ტემპერატურასთან, ისე, რომ გაერთიანდეს შედუღების პროცესი სითბოს დამუშავების პროცესთან;მეორე ის არის, რომ შედუღების ტემპერატურა უნდა იყოს დაბალი, ვიდრე წრთობის ტემპერატურა, რათა არ მოხდეს ძირითადი ლითონის დარბილება შედუღების დროს.ნალექის გამკვრივების უჟანგავი ფოლადის შედუღების ტემპერატურის შერჩევის პრინციპი იგივეა, რაც მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადის, ანუ, შედუღების ტემპერატურა უნდა შეესაბამებოდეს სითბოს დამუშავების სისტემას საუკეთესო მექანიკური თვისებების მისაღებად.

ზემოაღნიშნული ორი ძირითადი პრობლემის გარდა, სპილენძის თუთიის შემავსებლით შედუღებისას არსებობს სტრესის გატეხვის ტენდენცია.სტრესის დაბზარვის თავიდან აცილების მიზნით, სამუშაო ნაწილი უნდა განთავისუფლდეს დაძაბულობისგან შედუღებამდე, და სამუშაო ნაწილი უნდა იყოს ერთნაირად გაცხელებული შედუღების დროს.

2. ბრაზინგი მასალა

(1) უჟანგავი ფოლადის შედუღების გამოყენების მოთხოვნების მიხედვით, უჟანგავი ფოლადის შედუღების ჩვეულებრივ გამოყენებული შედუღების შემავსებელი ლითონები მოიცავს თუნუქის ტყვიის შემავსებელ ლითონს, ვერცხლზე დაფუძნებულ ბრაჟინგის შემავსებელ ლითონს, სპილენძზე დაფუძნებულ შედუღების შემავსებელ ლითონს, მანგანუმზე დაფუძნებულ შედუღების შემავსებელ ლითონს, ნიკელზე დაფუძნებულ შედუღებას შედუღების შემავსებელი ლითონის და ძვირფასი ლითონის შედუღების შემავსებელი ლითონისა.

კალის ტყვიის შედუღება ძირითადად გამოიყენება უჟანგავი ფოლადის შედუღებისთვის და შესაფერისია თუნუქის მაღალი შემცველობისთვის.რაც უფრო მაღალია შედუღების კალის შემცველობა, მით უკეთესია მისი დატენიანება უჟანგავი ფოლადზე.1Cr18Ni9Ti უჟანგავი ფოლადის სახსრების ათვლის სიმტკიცე, რომელიც შედუღებულია რამდენიმე ჩვეულებრივი თუნუქის ტყვიის სამაგრით, ჩამოთვლილია ცხრილში 3. სახსრების დაბალი სიმტკიცის გამო, ისინი გამოიყენება მხოლოდ მცირე ტარების სიმძლავრის მქონე ნაწილების შედუღებისთვის.

ცხრილი 3 1Cr18Ni9Ti უჟანგავი ფოლადის შეერთების ათვლის სიმტკიცე, რომელიც გამაგრებულია კალის ტყვიის შედუღებით

ვერცხლის დაფუძნებული შემავსებელი ლითონები არის ყველაზე ხშირად გამოყენებული შემავსებელი ლითონები უჟანგავი ფოლადის შედუღებისთვის.მათ შორის, ვერცხლის სპილენძის თუთია და ვერცხლის სპილენძის თუთია კადმიუმის შემავსებელი ლითონები ყველაზე ფართოდ გამოიყენება, რადგან შედუღების ტემპერატურა მცირე გავლენას ახდენს ძირითადი ლითონის თვისებებზე.ICr18Ni9Ti უჟანგავი ფოლადის სახსრების სიძლიერე, რომლებიც დამაგრებულია რამდენიმე ჩვეულებრივი ვერცხლის სამაგრებით, ჩამოთვლილია ცხრილში 4. ვერცხლის სამაგრებით დამაგრებული უჟანგავი ფოლადის სახსრები იშვიათად გამოიყენება მაღალ კოროზიულ გარემოში და სახსრების სამუშაო ტემპერატურა, როგორც წესი, არ აღემატება 300 ℃. .ნიკელის გარეშე უჟანგავი ფოლადის შედუღებისას, ნესტიან გარემოში შედუღებული სახსრის კოროზიის თავიდან ასაცილებლად, გამოყენებული უნდა იქნეს შემავსებელი ლითონის მეტი ნიკელის შედუღება, როგორიცაა b-ag50cuzncdni.მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადის შედუღებისას, საბაზისო ლითონის დარბილების თავიდან აცილების მიზნით, გამოყენებული უნდა იყოს შემავსებლის შემავსებელი ლითონის შედუღების ტემპერატურა არაუმეტეს 650 ℃, როგორიცაა b-ag40cuzncd.დამცავ ატმოსფეროში უჟანგავი ფოლადის შედუღებისას, ზედაპირზე ოქსიდის ფირის მოსაშორებლად, შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლითიუმის შემცველი თვითნადუღი ნაკადი, როგორიცაა b-ag92culi და b-ag72culi.ვაკუუმში უჟანგავი ფოლადის შედუღებისას, იმისათვის, რომ შემავსებელ ლითონს კვლავ ჰქონდეს კარგი დასველებადობა, როდესაც ის არ შეიცავს ელემენტებს, როგორიცაა Zn და CD, რომლებიც ადვილად აორთქლდებიან, ვერცხლის შემავსებელი ლითონის შემცველი ელემენტები, როგორიცაა Mn, Ni და RD შეიძლება იყოს შერჩეული.

ცხრილი 4 სიძლიერე ICr18Ni9Ti უჟანგავი ფოლადის სახსარი, შედუღებული ვერცხლის დაფუძნებული შემავსებლის ლითონისგან

სპილენძზე დაფუძნებული შედუღების შემავსებელი ლითონები, რომლებიც გამოიყენება სხვადასხვა ფოლადების შედუღებისთვის, ძირითადად არის სუფთა სპილენძი, სპილენძის ნიკელი და სპილენძის მანგანუმის კობალტის შემავსებელი ლითონები.სუფთა სპილენძის შედუღების შემავსებელი ლითონი ძირითადად გამოიყენება შედუღებისთვის გაზის დაცვის ან ვაკუუმის ქვეშ.უჟანგავი ფოლადის სახსრის სამუშაო ტემპერატურა არ არის 400 ℃-ზე მეტი, მაგრამ სახსარს აქვს ცუდი ჟანგვის წინააღმდეგობა.სპილენძის ნიკელის შედუღების შემავსებელი ლითონი ძირითადად გამოიყენება ალივით შედუღებისთვის და ინდუქციური შედუღებისთვის.გამაგრებული 1Cr18Ni9Ti უჟანგავი ფოლადის სახსრის სიძლიერე ნაჩვენებია ცხრილში 5. ჩანს, რომ სახსარს აქვს იგივე სიმტკიცე, როგორც საბაზისო ლითონის და სამუშაო ტემპერატურა მაღალია.Cu Mn co შედუღების შემავსებელი ლითონი ძირითადად გამოიყენება მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადის შედუღებისთვის დამცავ ატმოსფეროში.სახსრების სიძლიერე და სამუშაო ტემპერატურა შედარებულია ოქროს დაფუძნებული შემავსებლით დამუშავებული მეტალთან.მაგალითად, 1Cr13 უჟანგავი ფოლადის სახსარს, რომელიც შედუღებულია b-cu58mnco შედუღებით, აქვს იგივე მოქმედება, რაც იგივე უჟანგავი ფოლადის სახსარს, რომელიც შედუღებულია b-au82ni შედუღებით (იხ. ცხრილი 6), მაგრამ წარმოების ღირებულება მნიშვნელოვნად შემცირებულია.

ცხრილი 5 1Cr18Ni9Ti უჟანგავი ფოლადის თხრილის სიმტკიცით შედუღებული მაღალი ტემპერატურის სპილენძის ბაზის შემავსებლით

ცხრილი 6 1Cr13 უჟანგავი ფოლადის გამაგრებული შეერთების ათვლის სიმტკიცე

მანგანუმზე დაფუძნებული შედუღების შემავსებელი ლითონები ძირითადად გამოიყენება გაზის დაცულ შედუღებისთვის და გაზის სისუფთავე უნდა იყოს მაღალი.საბაზისო ლითონის მარცვლის ზრდის თავიდან ასაცილებლად, უნდა შეირჩეს შესაბამისი შემავსებელი ლითონი, რომლის ტემპერატურა 1150 ℃-ზე დაბალია.დამაკმაყოფილებელი შედუღების ეფექტის მიღება შესაძლებელია უჟანგავი ფოლადის სახსრებისთვის, რომლებიც შედუღებულია მანგანუმზე დაფუძნებული შედუღებით, როგორც ნაჩვენებია ცხრილში 7. შეერთების სამუშაო ტემპერატურა შეიძლება მიაღწიოს 600 ℃.

ცხრილი 7 lcr18ni9fi უჟანგავი ფოლადის სახსრის თხრილის სიმტკიცე, გამაგრებული მანგანუმზე დაფუძნებული შემავსებლით ლითონისგან

როდესაც უჟანგავი ფოლადი ადუღდება ნიკელის საბაზისო შემავსებლის მეტალთან, სახსარს აქვს კარგი მაღალი ტემპერატურის შესრულება.ეს შემავსებელი ლითონი ძირითადად გამოიყენება გაზის დაცულ შედუღებაზე ან ვაკუუმური შედუღებისთვის.იმ პრობლემის დასაძლევად, რომ სახსრის ფორმირებისას უფრო მტვრევადი ნაერთები წარმოიქმნება შედუღებულ სახსარში, რაც სერიოზულად ამცირებს სახსრის სიმტკიცეს და პლასტიურობას, სახსრის უფსკრული მინიმუმამდე უნდა შემცირდეს, რათა უზრუნველყოფილი იყოს, რომ ელემენტები ადვილად წარმოიქმნება მყიფე ფაზაში. გამაგრილებელი მთლიანად დიფუზირდება საბაზისო ლითონში.იმისათვის, რომ თავიდან იქნას აცილებული ძირითადი ლითონის მარცვლების ზრდა შედუღების ტემპერატურაზე ხანგრძლივი შენარჩუნების გამო, შედუღების შემდეგ შეიძლება განხორციელდეს ხანმოკლე შეკავების და დიფუზიური დამუშავების პროცესის ღონისძიებები შედუღების შემდეგ დაბალ ტემპერატურაზე (შედარებით შედუღების ტემპერატურაზე).

კეთილშობილური ლითონის შემავსებლის ლითონები, რომლებიც გამოიყენება უჟანგავი ფოლადის შედუღებისთვის, ძირითადად მოიცავს ოქროზე დაფუძნებულ შემავსებელ ლითონებს და პალადიუმის შემცველ შემავსებელ ლითონებს, რომელთაგან ყველაზე ტიპიურია b-au82ni, b-ag54cupd და b-au82ni, რომლებსაც აქვთ კარგი დატენიანება.გამაგრებული უჟანგავი ფოლადის სახსარს აქვს მაღალი ტემპერატურის სიმტკიცე და ჟანგვის წინააღმდეგობა, ხოლო სამუშაო მაქსიმალური ტემპერატურა შეიძლება მიაღწიოს 800 ℃.B-ag54cupd-ს აქვს b-au82ni-ს მსგავსი მახასიათებლები და მისი ფასი დაბალია, ამიტომ ის ცდილობს შეცვალოს b-au82ni.

(2) უჟანგავი ფოლადის ზედაპირი ნაკადად და ღუმელის ატმოსფეროში შეიცავს ოქსიდებს, როგორიცაა Cr2O3 და TiO2, რომელთა ამოღება შესაძლებელია მხოლოდ ძლიერი აქტივობის მქონე ნაკადის გამოყენებით.როდესაც უჟანგავი ფოლადის შედუღება ხდება თუნუქის ტყვიის შედუღებით, შესაფერისი ნაკადი არის ფოსფორმჟავას წყალხსნარი ან თუთიის ოქსიდის მარილმჟავას ხსნარი.ფოსფორის მჟავას წყალხსნარის აქტივობის დრო მოკლეა, ამიტომ უნდა იქნას მიღებული სწრაფი გაცხელების შედუღების მეთოდი.Fb102, fb103 ან fb104 ნაკადები შეიძლება გამოყენებულ იქნას უჟანგავი ფოლადის ვერცხლის შემავსებლით ლითონების დასამაგრებლად.უჟანგავი ფოლადის სპილენძის შემავსებლით შედუღებისას, fb105 ნაკადი გამოიყენება შედუღების მაღალი ტემპერატურის გამო.

ღუმელში უჟანგავი ფოლადის შედუღებისას ხშირად გამოიყენება ვაკუუმური ატმოსფერო ან დამცავი ატმოსფერო, როგორიცაა წყალბადი, არგონი და დაშლის ამიაკი.ვაკუუმური შედუღებისას ვაკუუმის წნევა უნდა იყოს 10-2Pa-ზე დაბალი.დამცავ ატმოსფეროში შედუღებისას, გაზის ნამის წერტილი არ უნდა იყოს -40 ℃-ზე მაღალი, თუ გაზის სისუფთავე არ არის საკმარისი ან შედუღების ტემპერატურა არ არის მაღალი, მცირე რაოდენობით გაზის შედუღების ნაკადი, როგორიცაა ბორის ტრიფტორიდი, შეიძლება. დაემატოს ატმოსფეროს.

2. ბრაზინგის ტექნოლოგია

უჟანგავი ფოლადი უფრო მკაცრად უნდა გაიწმინდოს გამაგრებამდე, რათა მოიხსნას ცხიმი და ზეთის ფირი.უმჯობესია გაწმენდის შემდეგ დაუყოვნებლივ გაწუროთ.

უჟანგავი ფოლადის შედუღებას შეუძლია გამოიყენოს ალი, ინდუქციური და ღუმელის საშუალო გათბობის მეთოდები.ღუმელში შედუღების ღუმელს უნდა ჰქონდეს კარგი ტემპერატურის კონტროლის სისტემა (შედუღების ტემპერატურის გადახრა უნდა იყოს ± 6 ℃) და შეიძლება სწრაფად გაცივდეს.როდესაც წყალბადი გამოიყენება როგორც დამცავი აირი შედუღებისას, წყალბადის მოთხოვნები დამოკიდებულია შედუღების ტემპერატურაზე და ძირითადი ლითონის შემადგენლობაზე, ანუ რაც უფრო დაბალია შედუღების ტემპერატურა, მით უფრო მეტ ლითონს შეიცავს სტაბილიზატორი და რაც უფრო დაბალია ნამი. საჭიროა წყალბადის წერტილი.მაგალითად, მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადებისთვის, როგორიცაა 1Cr13 და cr17ni2t, 1000 ℃ ტემპერატურაზე შედუღებისას, წყალბადის ნამის წერტილი უნდა იყოს -40 ℃-ზე დაბალი;18-8 ქრომის ნიკელის უჟანგავი ფოლადისთვის სტაბილიზატორის გარეშე, წყალბადის ნამის წერტილი უნდა იყოს 25 ℃-ზე დაბალი 1150 ℃ ტემპერატურაზე შედუღებისას;თუმცა, 1Cr18Ni9Ti უჟანგავი ფოლადისთვის, რომელიც შეიცავს ტიტანის სტაბილიზატორს, წყალბადის ნამის წერტილი უნდა იყოს -40 ℃-ზე დაბალი 1150 ℃ ტემპერატურაზე შედუღებისას.არგონის დაცვით შედუღებისას არგონის სისუფთავე უნდა იყოს უფრო მაღალი.თუ სპილენძი ან ნიკელი მოოქროვილია უჟანგავი ფოლადის ზედაპირზე, დამცავი აირის სისუფთავის მოთხოვნა შეიძლება შემცირდეს.უჟანგავი ფოლადის ზედაპირზე ოქსიდის ფირის მოცილების უზრუნველსაყოფად, ასევე შეიძლება დაემატოს BF3 გაზის ნაკადი, ასევე შეიძლება გამოყენებულ იქნას ლითიუმის ან ბორის შემცველი თვითნაკადური შედუღება.უჟანგავი ფოლადის ვაკუუმური შედუღებისას, ვაკუუმის ხარისხის მოთხოვნები დამოკიდებულია შედუღების ტემპერატურაზე.შედუღების ტემპერატურის მატებასთან ერთად საჭირო ვაკუუმი შეიძლება შემცირდეს.

უჟანგავი ფოლადის ძირითადი პროცესი შედუღების შემდეგ არის ნარჩენი ნაკადის და ნარჩენი ნაკადის ინჰიბიტორის გაწმენდა და საჭიროების შემთხვევაში შედუღების შემდგომი თერმული დამუშავების ჩატარება.გამოყენებული ნაკადისა და შედუღების მეთოდიდან გამომდინარე, ნარჩენი ნაკადი შეიძლება გაირეცხოს წყლით, მექანიკურად ან ქიმიურად გაიწმინდოს.თუ აბრაზიული გამოიყენება ნარჩენი ნაკადის ან ოქსიდის ფირის გასასუფთავებლად სახსრის მახლობლად გაცხელებულ ადგილას, გამოყენებული უნდა იყოს ქვიშა ან სხვა არალითონური წვრილი ნაწილაკები.მარტენზიტული უჟანგავი ფოლადისაგან და ნალექით გამაგრებული უჟანგავი ფოლადისგან დამზადებულ ნაწილებს სჭირდება თერმული დამუშავება მასალის სპეციალური მოთხოვნების შესაბამისად, შედუღების შემდეგ.Ni Cr B და Ni Cr Si შემავსებელი ლითონებით შედუღებული უჟანგავი ფოლადის სახსრები ხშირად მუშავდება დიფუზიური თერმული დამუშავებით შედუღების შემდეგ, რათა შემცირდეს შედუღების უფსკრულის მოთხოვნები და გააუმჯობესოს სახსრების მიკროსტრუქტურა და თვისებები.