Litavimas iš nerūdijančio plieno

Litavimas iš nerūdijančio plieno

1. Lietumas

Pagrindinė nerūdijančio plieno litavimo problema yra ta, kad ant paviršiaus esanti oksido plėvelė daro didelę įtaką lydmetalio drėkinimui ir plitimui.Įvairūs nerūdijantys plienai turi nemažą kiekį Cr, o kai kuriuose taip pat yra Ni, Ti, Mn, Mo, Nb ir kitų elementų, kurie paviršiuje gali sudaryti įvairius oksidus ar net sudėtinius oksidus.Tarp jų Cr ir Ti oksidai Cr2O3 ir TiO2 yra gana stabilūs ir sunkiai pašalinami.Lituojant ore, joms pašalinti reikia naudoti aktyvųjį srautą;Lituojant kietuoju lydmetaliu apsauginėje atmosferoje, oksido plėvelė gali būti redukuota tik didelio grynumo atmosferoje su žemu rasos tašku ir pakankamai aukšta temperatūra;Vakuuminio litavimo metu būtina turėti pakankamai vakuumo ir pakankamai temperatūros, kad būtų pasiektas geras litavimo efektas.

Kita nerūdijančio plieno litavimo problema yra ta, kad šildymo temperatūra turi rimtą poveikį netauriojo metalo struktūrai.Austenitinio nerūdijančio plieno litavimo kaitinimo temperatūra neturi būti aukštesnė kaip 1150 ℃, kitaip grūdai rimtai augs;Jei austenitiniame nerūdijančiame pliene nėra stabilaus elemento Ti arba Nb ir jame yra daug anglies, taip pat reikia vengti kietojo litavimo jautrinimo temperatūroje (500–850 ℃).Kad atsparumas korozijai nesumažėtų dėl chromo karbido nusodinimo.Martensitinio nerūdijančio plieno litavimo temperatūros pasirinkimas yra griežtesnis.Vienas iš jų yra suderinti litavimo temperatūrą su gesinimo temperatūra, kad litavimo procesas būtų derinamas su terminio apdorojimo procesu;Kitas dalykas yra tai, kad kietojo litavimo temperatūra turi būti žemesnė už grūdinimo temperatūrą, kad netaurieji metalai nesuminkštėtų litavimo metu.Kietojo nerūdijančio plieno kritulių litavimo temperatūros pasirinkimo principas yra toks pat kaip ir martensitinio nerūdijančio plieno, ty litavimo temperatūra turi atitikti terminio apdorojimo sistemą, kad būtų gautos geriausios mechaninės savybės.

Be minėtų dviejų pagrindinių problemų, lituojant austenitinį nerūdijantį plieną, ypač lituojant vario cinko užpildu, gali atsirasti įtempių įtrūkimų.Siekiant išvengti įtrūkimų įtempių, ruošinys turi būti atkaitintas prieš litavimą, o litavimo metu ruošinys turi būti tolygiai šildomas.

2. Litavimo medžiaga

(1) Pagal nerūdijančio plieno suvirinimo siūlių naudojimo reikalavimus, nerūdijančiojo plieno suvirinimui dažniausiai naudojami litavimo užpildai yra alavo švino litavimo užpildas, sidabro pagrindu pagamintas litavimo užpildas, vario pagrindu pagamintas litavimo užpildas, mangano pagrindu pagamintas litavimo užpildas, nikelis. litavimo užpildas metalas ir tauriųjų metalų litavimo užpildas metalas.

Alavo švino lydmetalis daugiausia naudojamas nerūdijančio plieno litavimui ir tinka turint didelį alavo kiekį.Kuo didesnis alavo kiekis lydmetalyje, tuo geresnis jo drėgnumas ant nerūdijančio plieno.1Cr18Ni9Ti nerūdijančio plieno jungčių, lituotų keliais įprastais alavo švino lydmetaliais, šlyties stipris pateiktas 3 lentelėje. Dėl mažo jungčių stiprumo jie naudojami tik mažos laikomosios galios dalių litavimui.

3 lentelė 1Cr18Ni9Ti nerūdijančio plieno jungties šlyties stipris, lituotas alavo švino lydmetaliu

Sidabro pagrindu pagaminti užpildai yra dažniausiai naudojami užpildai nerūdijančio plieno litavimui.Tarp jų plačiausiai naudojami sidabro vario cinko ir sidabro vario cinko kadmio užpildai, nes litavimo temperatūra turi mažai įtakos netauriojo metalo savybėms.ICr18Ni9Ti nerūdijančio plieno jungčių, lituotų keliais įprastais sidabro lydmetaliais, stiprumas nurodytas 4 lentelėje. Nerūdijančio plieno jungtys, lituotos sidabro pagrindu, retai naudojamos labai ėsdinančiose terpėse, o jungčių darbinė temperatūra paprastai neviršija 300 ℃ .Lituojant nerūdijantį plieną be nikelio, kad būtų išvengta lituotų siūlių korozijos drėgnoje aplinkoje, turi būti naudojamas litavimo užpildas, kuriame yra daugiau nikelio, pvz., b-ag50cuzncdni.Lituojant martensitinį nerūdijantį plieną, siekiant išvengti netauriųjų metalų minkštėjimo, turi būti naudojamas litavimo užpildas, kurio litavimo temperatūra neviršija 650 ℃, pvz., b-ag40cuzncd.Lituojant nerūdijantį plieną apsauginėje atmosferoje, norint pašalinti oksido plėvelę nuo paviršiaus, galima naudoti ličio turintį savaiminio litavimo srautą, pvz., b-ag92culi ir b-ag72culi.Lituojant nerūdijantį plieną vakuume, siekiant užtikrinti, kad užpildo metalas vis dar būtų gerai drėkinamas, kai jame nėra elementų, tokių kaip Zn ir CD, kurie lengvai išgaruoja, sidabro užpildo metalą, kuriame yra tokių elementų kaip Mn, Ni ir RD. pasirinktas.

4 lentelė ICr18Ni9Ti nerūdijančio plieno jungties, lituotos sidabro užpildu

Vario pagrindo kietojo litavimo užpildai, naudojami įvairiems plienams lituoti, daugiausia yra gryno vario, vario nikelio ir vario mangano kobalto litavimo užpildai.Gryno vario litavimo užpildo metalas daugiausia naudojamas litavimui esant apsaugai nuo dujų arba vakuume.Nerūdijančio plieno jungties darbinė temperatūra yra ne aukštesnė kaip 400 ℃, tačiau jungtis turi prastą atsparumą oksidacijai.Vario nikelio litavimo užpildas daugiausia naudojamas litavimui liepsna ir indukciniam litavimui.Lituoto 1Cr18Ni9Ti nerūdijančio plieno jungties stiprumas parodytas 5 lentelėje. Matyti, kad jungtis yra tokio pat stiprumo kaip ir netauriojo metalo, o darbinė temperatūra yra aukšta.Cu Mn bendras litavimo užpildas daugiausia naudojamas martensitiniam nerūdijančiam plienui lituoti apsauginėje atmosferoje.Siūlės stiprumas ir darbinė temperatūra yra panašios į lituotų aukso pagrindu pagamintu užpildu.Pavyzdžiui, 1Cr13 nerūdijančio plieno jungtis, lituota b-cu58mnco lydmetaliu, pasižymi tokiomis pat savybėmis kaip ir ta pati nerūdijančio plieno jungtis, lituota b-au82ni lydmetaliu (žr. 6 lentelę), tačiau gamybos sąnaudos labai sumažėja.

5 lentelė 1Cr18Ni9Ti nerūdijančio plieno jungties šlyties stipris, lituotas aukštos temperatūros vario pagrindo užpildu

6 lentelė 1Cr13 nerūdijančio plieno lituotos jungties šlyties stipris

Mangano pagrindu pagaminti kietojo litavimo užpildai daugiausia naudojami dujomis apsaugotam litavimui, o dujų grynumas turi būti aukštas.Siekiant išvengti netauriojo metalo grūdelių augimo, reikia pasirinkti atitinkamą litavimo užpildą, kurio litavimo temperatūra yra žemesnė nei 1150 ℃.Patenkinamas litavimo efektas gali būti pasiektas nerūdijančio plieno jungtims, lituotoms mangano pagrindu, kaip parodyta 7 lentelėje. Jungties darbinė temperatūra gali siekti 600 ℃.

7 lentelė lcr18ni9fi nerūdijančio plieno jungties šlyties stipris, lituotas mangano pagrindu pagamintu užpildu

Kai nerūdijantis plienas yra lituojamas nikelio pagrindo užpildu, jungtis turi gerą aukštą temperatūrą.Šis užpildo metalas paprastai naudojamas dujomis ekranuotam litavimui arba vakuuminiam litavimui.Siekiant išspręsti problemą, kad jungties formavimo metu lituotoje jungtyje susidaro daugiau trapių junginių, o tai labai sumažina jungties stiprumą ir plastiškumą, siūlės tarpas turi būti sumažintas iki minimumo, kad būtų užtikrinta, jog elementai lengvai formuojasi trapioje fazėje. lydmetalis yra visiškai išsklaidytas į pagrindinį metalą.Siekiant užkirsti kelią netauriųjų metalų grūdelių augimui dėl ilgo laikymo laiko litavimo temperatūroje, po suvirinimo galima imtis trumpalaikio laikymo ir difuzinio apdorojimo žemesnėje temperatūroje (palyginti su litavimo temperatūra).

Tauriųjų metalų litavimo užpildai, naudojami nerūdijančiojo plieno litavimui, daugiausia yra aukso pagrindu pagaminti užpildai ir metalai, kurių sudėtyje yra paladžio, iš kurių tipiškiausi yra b-au82ni, b-ag54cupd ir b-au82ni, pasižymintys geru drėkinamumu.Lituotas nerūdijančio plieno jungtis turi aukštą atsparumą aukštai temperatūrai ir atsparumą oksidacijai, o maksimali darbinė temperatūra gali siekti 800 ℃.B-ag54cupd charakteristikos yra panašios į b-au82ni, o jo kaina yra maža, todėl ji linkusi pakeisti b-au82ni.

(2) Nerūdijančio plieno paviršiuje sraute ir krosnies atmosferoje yra oksidų, tokių kaip Cr2O3 ir TiO2, kuriuos galima pašalinti tik naudojant stiprų srautą.Kai nerūdijantis plienas lituojamas alavo švino lydmetaliu, tinkamas srautas yra vandeninis fosforo rūgšties tirpalas arba cinko oksido druskos rūgšties tirpalas.Fosforo rūgšties vandeninio tirpalo veikimo laikas yra trumpas, todėl reikia naudoti greito kaitinimo litavimo metodą.Fb102, fb103 arba fb104 fliusai gali būti naudojami nerūdijančio plieno litavimui su sidabro pagrindu pagamintais užpildais.Lituojant nerūdijantį plieną vario pagrindu, naudojamas fb105 fliusas dėl aukštos litavimo temperatūros.

Lituojant nerūdijantį plieną krosnyje, dažnai naudojama vakuuminė arba apsauginė atmosfera, tokia kaip vandenilis, argonas ir skaidantis amoniakas.Vakuuminio litavimo metu vakuuminis slėgis turi būti mažesnis nei 10-2Pa.Lituojant kietuoju lydmetaliu apsauginėje atmosferoje, dujų rasos taškas turi būti ne aukštesnis kaip -40 ℃ Jei dujų grynumas nėra pakankamas arba litavimo temperatūra nėra aukšta, gali susidaryti nedidelis dujų litavimo srautas, pvz., boro trifluoridas. pridėti prie atmosferos.

2. Litavimo litavimo technologija

Nerūdijantis plienas turi būti griežčiau nuvalytas prieš lituojant, kad būtų pašalinta riebalų ir alyvos plėvelė.Geriau lituoti iš karto po valymo.

Nerūdijančio plieno litavimas gali naudoti liepsnos, indukcinio ir krosnies vidutinio šildymo metodus.Krosnis, skirta lituoti krosnyje, turi turėti gerą temperatūros reguliavimo sistemą (litavimo temperatūros nuokrypis turi būti ± 6 ℃) ir gali būti greitai atvėsinamas.Kai kietuoju litavimu kaip apsauginės dujos naudojamas vandenilis, vandenilio reikalavimai priklauso nuo litavimo temperatūros ir netauriojo metalo sudėties, ty kuo žemesnė litavimo temperatūra, tuo daugiau netauriajame metale yra stabilizatoriaus ir tuo mažesnė rasa. reikalingas vandenilio taškas.Pavyzdžiui, martensitinį nerūdijantį plieną, pvz., 1Cr13 ir cr17ni2t, lituojant 1000 ℃ temperatūroje, vandenilio rasos taškas turi būti žemesnis nei -40 ℃;18-8 chromo nikelio nerūdijančio plieno be stabilizatoriaus vandenilio rasos taškas turi būti žemesnis nei 25 ℃ lituojant 1150 ℃ temperatūroje;Tačiau 1Cr18Ni9Ti nerūdijančio plieno, kurio sudėtyje yra titano stabilizatoriaus, vandenilio rasos taškas turi būti žemesnis nei -40 ℃ lituojant 1150 ℃ temperatūroje.Lituojant su argono apsauga, argono grynumas turi būti didesnis.Jei nerūdijančio plieno paviršius padengiamas variu arba nikeliu, apsauginių dujų grynumo reikalavimas gali būti sumažintas.Siekiant užtikrinti oksido plėvelės pašalinimą nuo nerūdijančio plieno paviršiaus, taip pat galima pridėti BF3 dujų srauto, taip pat gali būti naudojamas ličio arba boro turintis savaiminio srauto lydmetalis.Lituojant nerūdijantį plieną vakuuminiu būdu, vakuuminio laipsnio reikalavimai priklauso nuo litavimo temperatūros.Didėjant litavimo temperatūrai, reikiamas vakuumas gali būti sumažintas.

Pagrindinis nerūdijančio plieno procesas po litavimo yra nuvalyti likutinį srautą ir likutinio srauto inhibitorių ir, jei reikia, atlikti terminį apdorojimą po litavimo.Priklausomai nuo naudojamo srauto ir litavimo būdo, likutinį srautą galima nuplauti vandeniu, valyti mechaniškai arba chemiškai.Jei šildomoje vietoje šalia siūlės likutiniam srautui ar oksido plėvelei valyti naudojamas abrazyvas, turi būti naudojamas smėlis ar kitos nemetalinės smulkios dalelės.Iš martensitinio nerūdijančio plieno ir krituliais grūdinančio nerūdijančio plieno dalis reikia termiškai apdoroti pagal specialius medžiagos reikalavimus po litavimo.Nerūdijančio plieno jungtys, lituotos Ni Cr B ir Ni Cr Si užpildo metalais, po litavimo dažnai apdorojamos difuziniu terminiu apdorojimu, siekiant sumažinti litavimo tarpo reikalavimus ir pagerinti siūlių mikrostruktūrą bei savybes.