Ирина Эланс

Автор который поможет с любыми образовательными и учебными заданиями

Газовотурбинная установка

Реферат

ПЗ:с. ,рис. ,джерел .

Мета роботи - на основі порівняння властивостей різних матеріалів та вимог до матеріалу виробу обгрунтувати вибір певного матеріалу. Розроблена схема маршрутної технології виготовлення виробу,проаналізовано вибраний матеріал, його технологічні, механічні, експлуатаційні властивості, роль компонентів, що входять до його хімічного складу. Обгрунтували вибір технології термічної обробки (попередньої, основної, додаткової). Розробили технологічну карту термічної обробки і обрали засоби контролю якості виробу.

ЛОПАТКА, УМОВИ ЕКСПЛУАТАЦІЇ, МАРШРУТНА ТЕХНОЛОГІЯ, ТЕРМІЧНЕ ОБРОБЛЕННЯ, ЗНОСОСТІЙКІСТЬ, КОНТРОЛЬ, ТЕХНОЛОГІЧНІ ВЛАСТИВОСТІ, ГАРТУВАННЯ.

ЗМІСТ:

Характеристика та умови експлуатації виробів.

Вимоги до матеріалів.

Маршрутна технологія виготовлення лопатки авіаційного двигуна.
Обгрунтування вибору матеріалу для лопатки.
Характеристики обраного матеріалу.
Розробка режимів та технології термічної обробки.
Технічний контроль,попередження та виправлення дефектів.

ВСТУП

Термічною обробкою називається процес обробки виробу із металів і сплавів шляхом теплового впливу із метою зміни їх структури та властивостей в заданому напрямку.

Ця взаємодія може поєднуватись також із хімічною, деформаційною, магнітною та іншими взаємодіями.

Термічна обробка – найпоширеніший в сучасній техніці спосіб зміни властивостей металів та сплавів. На металургійних та машинобудівних заводах термічна обробка є однією із найважливіших частин технологічного процесу виробництва напівфабрикатів та деталей машин. Термообробку застосовують як проміжну операцію для покращення технологічних властивостей (оброблюваність тиском, різанням та інше) і як завершальну операцію для надання металу або сплаву такого комплексу механічних, фізичних і хімічних властивостей, який забезпечує необхідними експлуатаційними характеристиками виріб. Чим відповідальніше конструкція, тим, як правило, більше в ній деталей, що піддаються термічній обробці.

Теорія термічної обробки є частиною металознавства. Головне в металознавстві – це учення про взаємодію між будовою та технічно важливими властивостями металів та сплавів. При нагріванні та охолодженні змінюється структура металевого матеріалу, що обумовлено зміною механічних, фізичних та хімічних властивостей та впливає на його поведінку при обробці та експлуатації.

Теорія термічної обробки складає учення про зміни будови і властивостей металів або сплавів при тепловій взаємодії, які не зникають після його завершення.

По глибині та різновиду структурних змін, які виникають в результаті термообробки, з нею не можуть порівнятися ні механічні, ні які-небудь інші види взаємодії на метали.

1. Характеристика та умови експлуатації виробів. Вимоги до матеріалів.

В даному курсовому проекті розглядається робоча лопатка компресора низького тиску авіаційного двигуна, що показана на рис. 1.1

Рис. 1 – Робоча лопатка компресора низького тиску авіаційного двигуна.

Робочі лопатки компресора - одни з найбільш відповідальних деталей, від конструктивнї досконалості і довговічності яких залежить якість компресора, а отже, надійна робота двигуна в цілому. Робочі лопатки працюють в складних умовах. На них діють інерційні та аеродинамічні сили, що викликають напруження розтягування, вигину і крутіння. Відцентрова сила, створювана лопаткою вентилятора, сягає 300 ... 600 кН. Лопатки зазнають суттєвих вібраційні напруги через коливання.У високого тиску компресорах температура лопаток останніх ступенів може досягати 1000 К і вище.Крім того, лопатки, особливо першого ступеня, схильні до значного зносу при експлуатації внаслідок попадання пилу, крапель дощу, сторонніх предметів. При значній величині останніх може відбуватися руйнування робочих лопаток, що призводить до відмови двигуна.При проектуванні і виготовленні робочих лопаток повинні бути забезпечені:

- Висока міцність і жорсткість, оскільки лопатки відчувають великі статичні і динамічні (змінні) навантаження при високій температурі;

- Високий ступінь чистоти обробки пера (Ra 0,32). Гладка поверхня пера необхідна як для зменшення втрат на тертя при плині повітря, так і для збільшення опору втомі конструкції лопатки;

- Висока точність виконання лінійних і кутових розмірів при виготовленні лопаток для отримання однакових швидкостей течії повітряного потоку і однакових тисків і температур в кожному лопатковому каналі. Різні режими течії в лопаткових каналах не тільки знижують ККД компресора, але і збуджують коливання, що призводять до поломки лопаток;

- Можливо менші концентратори напружень, особливо в місці переходу профільної частини до хвостовика, щоб уникнути виникнення високих місцевих напружень;

- Мінімальна маса хвостовика, так як вона в значній мірі визначає навантаження на диск робочого колеса ротора. Зниження маси лопатки на 1% дозволяє зменшити масу ротора, що припадає на одну лопатку, на 4 ... 5%;

- Конструкція хвостовика, що дозволяє легко виконувати складання ротора і заміну лопатки у разі її пошкодження;

- Мінімальні залишкові напруги, які визначаються методами виготовлення. Профілювання пера лопатки повинно здійснюватися при взаємному забезпеченні аеродинамічної якості, статичної та динамічної міцності і враховувати можливості виробництва. Необхідна довговічність робочих лопаток визначається призначенням літального апарату, для якого призначений компресор, з урахуванням можливості експлуатації по технічному стану.

Конструкція та основні геометричні параметри робочих лопаток:

Робоча лопатка складається з профільної частини (пера) і хвостовика. Форма і розміри профільної частини лопатки визначаються на підставі аеродинамічного розрахунку. Проте остаточна її конструкція уточнюється з урахуванням вимог забезпечення статичної та динамічної міцності. Для запобігання резонансних коливань на профільній частині лопаток великого подовження виконують антивібраційні полки 2. Якщо дозволяє міцність, на кінцях робочих лопаток можуть бути розташовані бандажні полки 6. Утворюється при цьому безперервне периферійне бандажне кільце утримує від скручування і деформації уздовж хорди по всій довжині лопатки і забезпечує кращі аеродинамічні характеристики, ніж при розміщенні полиць на проміжному радіусі профільованої частини. Для створення суцільного кільця між полицями сусідніх лопаток створюють натяг до 0,2 ... 0,4 мм. Площа контакту між полицями вибирається виходячи з допустимого значення нормального тиску (50 МПа). Для зменшення зносу поверхня контактних майданчиків або спеціально обробляють для підвищення твердості, або покривають зносостійким сплавом.

Вимоги до робочої лопатки: робоча температура < 400ºС, експлуатація передбачає значне запилення повітря(ерозійний знос), σ_В >930 МПа,

σ_-1=480 МПа, КСU = 300 Дж/м^2, , ресурс 6000 год,=800 МПа.

Виходячи з вимог до матеріалу для виготовлення деталі обираємо титанові сплави, тому що механічні властивості титанових сплавів знаходяться на рівні міцних сталей, які мають σ_В = 600 – 1000 МПа при щільності майже у 2 рази менше, ніж у сталі. Питома міцність Ті сплавів при 200 – 500º С вище ніж у сталей та в 2 рази вище ніж у алюмінієвих сплавів. Корозійна стійкість Ті сплавів в багатьох агресивних середовищах знаходиться на рівні стійкості таких благородних металів, як срібло та золото. Титан не магнітний (парамагнетик), не є дефіцитним матеріалом, сплави з титану мають малий ТКЛР (в 2 рази менше ніж у аустенітних корозійностійких сталей) та низький модуль пружності (в 2 рази нижче ніж у сталі).

2. Маршрутна технологія виготовлення виробів.

Технологія виготовлення виробів на машинобудівних, іструментальних, спеціальних заготівельних підприємствах уявляє собою логічну послідовність технологічних операцій, виконання яких дозволяє отримати якісні вироби із відповідними характеристиками та властивостями матеріалу.

Маршрутна технологія уявляє собою рух заготовок по цехах та відділеннях підприємства, в ній зазначаються виконувані операції, які можуть повторюватися але мати різне призначення, режими та забезпечувати зміну форми, розмірів, шорсткості поверхні, мікроструктури та властивостей. В розробці маршрутної технології приймають участь фахівці тих цехів, в яких відбувається обробка даного виробу. Вона може включати десятки операцій.

Із урахуванням умов експлуатації виробів, на основі довідкових даних по аналогічній групі виробів та групі матеріалів складаються вимоги до макро- та мікроструктури, що забезпечують необхідний комплекс властивостей.

На основі цих вихідних даних вирішується одне із основних питань маршрутної технології – обрання ефективного методу виготовлення заготовки виробу (литтям, зварюванням, гарячою прокаткою, куванням, штампуванням), потім пропонується вид термічної обробки, що забезпечує отримання необхідних макро- та мікроструктури, властивостей матеріалу.

При виготовленні виробів вони можуть піддаватися термічній обробці декілька разів. В цьому випадку у маршрутній технології передбачається попередня, основна та додаткова термічна обробка.

Маршрутна технологія дає уявлення про виробничі підрозділи, в яких здійснюється оброблення виробів та в короткому вигляді сутність цих оброблень.

Таким чином, аналіз схеми маршрутної технології дозволяє виділити ті операції, які призводять до змін в структурі та властивостях.

Маршрутна технологія виготовлення робочої лопатки компресора низького тиску авіаційного двигуна наведена в таблиці 2.1.

Таблиця 2.1.Схема маршруту технологій виготовлення робочої лопатки компресора низького тиску авіаційного

№ п/п	Назва операції (комплексу операції)	Цех (дільниця) де виконується операція	Призначення операції
1	2	3	4
1	Вхідний контроль	Заготівельний цех або заготівельна дільниця	Контроль хімічного складу, розмірів, макроструктури, відсутності дефектів прокату
2	Заготівельня	Заготівельний цех або заготівельна дільниця	Отримання необхідних розмірів з прокату
3	Механічне оброблення	Механічний цех	Надання валу необхідних чернових розмірів та форми
4	Термічна обробка	Термічний цех	Отримання заданих робочим кресленням необхідних структури та властивостей (гартування та подвійне старіння)
5	Поточний контроль	Термічний цех	Контроль відсутності дефектів та отримання необхідної структури після термічної обробки
6	Остаточна механічна обробка	Механічний цех	Надання виробу чистових розмірів, геометрії, шорсткості у відповідності з робочим кресленням (шліфування та полірування)
7	Вихідний контроль	Механічний цех	Повний контроль виробу відповідно робочому кресленню

3. Обґрунтування вибору матеріалу для лопатки авіаційного двигуна.

Як було зазначено у 1 розділі для виготовлення робочої лопатки компресора низького тиску авіаційного, було обрано титановий сплав.

Розглянемо декілька марок ливарних титанових сплавів, які відрізняються хімічним складом та механічними властивостями. В таблицях 3.1, 3.2 та 3.3 наведені дані щодо хімічного складу та механічних властивостей Ті сплавів після оптимального режиму термічної обробки.

Таблиця 3.1 – Хімічний склад титанових сплавів

ВТ3-1,ВТ8,ВТ14.

Марка сплаву

Вміст елементів, (%,мас.)

ВТ3-1

До 0,1

5,5-7

0,8-2

2–3

2-3

–

85,95-91,05

0,2-0,7

0,15-0,4

ДО 0,5

ДО 0,15

ДО 0,015

ДО 0,05

ВТ8

≤0.1

5,8-7

–

2.8–3.8

87.55–90.9

≤0.3

0,2-0,4

≤0.5

≤0,015

≤0,05

ВТ14

≤0.1

6–6,3

2.5-3,8

–

0.9–1,9

86,635-93,1

≤0.3

ДО 0,3

≤0.15

≤0,015

≤0,05

Таблиця 3.2 – Механічні властивості ливарних титанових сплавів

ВТ3-1, ВТ8 та ВТ14

Марка сплаву	Механічні властивості
Марка сплаву	σ_В, МПа	Ѱ,%	δ, %	КСU, Дж/см²
ВТ3-1	930	20-25	8-10	300
ВТ8	950	15-20	7-8	280
ВТ14	940	20-40	10-15	500

В обраних сплавах характеристики дуже схожі,але кошти різні. Бо по коштам сплав ВТ3-1 набагато дешевший,тому ми обираємо саме його для нашої робочої лопатки.

Сплав ВТ3-1 застосовується: для виготовлення напівфабрикатів (листів, стрічок, фольги, смуг, плит, прутків, профілів, трубних заготовок і труб, поковок і штампованих заготовок) методом деформації, а також злитків; кованих та штампованих деталей, що працюють при температурах до +400 ° C (до 6000 год) і до +450 ° C (до 2000 год); в авіабудуванні деталей авіаційних двигунів і деталей типу арматури, болтів, деталей системи управління.

Сплав ВТЗ-1 системи Ti-Al-Mo-Cr-Fe-Si відноситься до високоміцним (а + b)-сплавам мартенситного класу. Алюміній у сплаві ВТЗ-1 упрочняє а-і b-фази і зменшує щільність сплаву. Евтектоідообразующіе b-стабілізатори хром, залізо і кремній упрочняют а-і b-фази і підвищують міцність і жароміцність властивості при помірних температурах. Молібден не тільки збільшує міцності і жароміцності властивості сплаву, але і ускладнює евтектоїдной розпад b-фази, підвищуючи термічну стабільність. Сплав добре деформується в гарячому стані; із нього одержують катані, пресовані та ковані прутки, катані і пресовані профілі, різні поковки і штамповки, смуги, плити, раскатні кільця, в дослідному порядку - труби. Сплав задовільно зварюється усіма видами зварювання, застосовуваними для титану. Після зварювання необхідно проводити відпал для відновлення пластичності зварного з'єднання.

Переваги сплаву ВТ3-1:

1. Цей сплав дешевше ніж ВТ8 та ВТ14 через більш просту термічну обробку та меншу кількість легуючих елементів.

2. Всі характеристики механічних властивостей сплаву задовольняють вимогам.

4. Характеристика обраного матеріалу.

В розділі 3 було для виготовлення лопатки обрано титановий сплав

ВТ3-1, хімічний склад якого наведений в таблиці 3.1.

Титан належить до тугоплавких елементів (Т_пл=1668°С). Має дві поліморфні модифікації α–Ті (ГЩП), що є стійким до 882°С, та β–Ті (ОЦК), що існує при температурах вище 882°С. Із збільшенням кількості домішок міцність Ті зростає, пластичність – зменшується. Шкідливі домішки для чистого Ті є вуглець, кисень, водень, азот. Ті – корозійностійкий метал, який утворює на поверхні щільну окисну плівку. Наявність домішок зменшує опір корозії.

Титан легують наступними елементами: Al, Mo, Mn, Cr, Sn, Zr, Nb, V. Легування Ті проводиться для покращення механічних властивостей та рідше для підвищення корозійної стійкості.

В залежності від впливу на поліморфізм Ті все легуючі елементи поділяють на 3 основні групи:

До першої групи належать елементи, що сприяють розширенню α–області. Ці елементи - α–стабілізатори (Al, Ga, B, C, N, Zn), вони підвищують температуру поліморфного перетворення.
Друга група елементів – β-стабілізатори (Mo, V, Mn, Cr, Fe, Ni, Si, Ta, Co, Nb). Ці елементи знижують температуру поліморфного перетворення, збільшують обсяг β-області.
До третьої групи відносять нейтральні елементи, що не впливають на температуру поліморфного перетворення: Gf, Zr, Sn, Ge.

За характером взаємодії з титаном легувальні елементи поділяють на групи:

Елементи, що знаходяться в α-твердому розчині в ГЩП гратці α-Ті (переважно Al; Sn, Zr та невелика кількість V, Nb, Ta, Ag при вмісті ≥2,5%)
Елементи, що знаходяться в твердому розчині β-стабілізаторів в OЦК гратці Ті (Al, Cr, Mo, Fe)
Елементи, що утворюють інтерметалідні сполуки Ті₃Al (α₂ – фаза) та TiAl (γ – фаза)
Елементи, що утворюють карбіди.

а) б)

Рис. 4.1 – Діаграми стану сплавів на основі титану: а) – підвищують температуру α↔β перетворення, б) – знижують

Жароміцні властивості титанових сплавів забезпечують 2 шляхами: а) багатокомпонентним легуванням твердих розчинів та б) формуванням високодисперсних виділень інтерметалідів.

Рис. 4.2 – Вплив легуючих елементів на механічні властивості Ті

Майже всі промислові Ті сплави леговані Al, тому система Ті – Аl має важливе значення. В системі Ті – Аl утворюються 2 інтерметаліди Ti₃Al (α₂-фаза) та TiAl (γ-фаза). Гаряча деформація Ті – Аl сплавів можлива при 13% Аl; при більш високому вмісті Аl (15,8% в сплаві Ті₃Аl) утворення впорядкованої α₂ – фази перешкоджає деформації.

Рис. 4.3 – Діаграма стану системи Ті – Аl

Розчинність алюмінію в α-Ті зменшується зі зниженням температури та складає 10, 9 та 7% (мас.) при температурах 900, 800 та 600°С відповідно.

В області концентрації приблизно до 7% міцність підвищується зі збільшенням вмісту Al та у іодідного Ті приблизно подвоюється. Швидке зростання міцності спостерігається при вмісті алюмінію вище 4%. Це пояснюється починанням упорядкування в α-фазі. Відносне видовження, поперечне звуження та холододеформуємість знижуються з підвищенням вмісту алюмінію. У Ті – Al сплавах з іодидного Ті після 30% холодної деформації при вмісті 7,4% Al спостерігається схильність до утворення тріщин. З додаванням Al в Ті сплави незначно знижується ударна в′язкість, збільшується твердість з підвищенням вмісті алюмінію.

Зміцнююча дія олова вища за алюміній. Додавання цирконію або гафнію також підвищують міцність Ті. Повна розчинність цирконію та гафнію в твердому стані дозволяє в обох випадках вводити значну кількість легуючих добавок, не знижуючи відносне видовження.

Цирконій збільшує розчинність β-стабілізаторів в α-фазі, що створює можливість додаткового розчинного зміцнення жароміцних α-сплавів. Сприятливий вплив молібдену та вольфраму на жароміцність Ті пов'язане з великим параметром невідповідності модулів зсуву та малою дифузійною рухомістю цих елементів. Ванадій, тантал, срібло, молібден та ніобій, розчинність яких в α – фазі дорівнює або не перевищує 2,5%, підвищують міцність.

Кисень стабілізує α-фазу, підвищує температуру поліморфного перетворення та добре розчиняється в α-титані. (рис. 4.6). Кисень істотно підвищує тимчасовий опір розриву (рис. 4.7), межу плинності та твердість титану. В області малих концентрацій (до 0,2% по масі) кожна сота доля відсотка кисню підвищує тимчасовий опір розриву и межу плинності Ті приблизно на 12,5 МПа. Кисень знижує пластичні властивості Ті в області малих концентрацій (до 0,2%), в інтервалі 0,2…0,5% (за масою) порівняно мало впливає на пластичність, причому вона залишається на задовільному рівні, але при більш високому його вмісті (більш за 0,7%) Ті повністю втрачає здатність к пластичній деформації.

Рис. 4.6 – Діаграма стану системи Ті – О

Рис. 4.7 – Вплив кисню, азоту та вуглецю на тимчасовий опір розриву та відносне видовження Ті.

Азот, як і кисень, стабілізує α-фазу, сильно підвищує температуру двофазної (α+β)-області (рис. 4.8). Максимальна розчинність азоту в α-фазі складає 6,85%; зі зниженням температури розчинність азоту сильно зменшується. Азот зміцнює Ті в більшій мірі, ніж кисень. (рис. 4.7)

Рис. 4.8 – Діаграма стану Ті - N

Вуглець внаслідок малої розчинності в α-Ті незначно підвищує міцність. При однаковому вмісті 1% кисень підвищує твердість втричі більше за залізо.

Кремній створює силіциди, склад яких залежить від складу сплаву та режимів термічної обробки: Ti₅Si в сплавах Ti – Si; (Ti, Zr)₅Si₃ в сплавах Ti–Al–Zr–Mo–Si; (Ti,Zr)₅(Si,Sn)₃ в сплавах Ti–Al–Zr– Sn –Si. Силіциди кремнію не надають зміцнюючої дії.

Розробка режимів та технології термічної обробки

Технологія термічної обробки – складова частина технологічного процесу виготовлення виробу, яка забезпечує отримання необхідної структури, механічних та експлуатаційних властивостей, якості цього виробу.

Оптимальними режимами зміцнювальної термічної обробки з урахуванням ресурсу 6000 год є: для сплаву ВТ3-1 гарт в воду з температури 850 – 880° З повагою та наступне старіння при 550° З протягом п'яти год з охолодженням надворі.

Провели дослідження з впливу зміцнювальної термічної обробки на механічні властивості і структуру сплаву ВТ3-1 при температурах 300, 400, 450° З для сплаву ВТ8 за 100, 500 і 2000 год, і навіть на термічну стабільність після витримки до 2000 ч.

Ефект зміцнення від термічної обробки при короткочасних випробуваннях сплаву ВТ3-1 зберігається до 500° З повагою та становить 25 – 30% по порівнянню з ізотермічним відпалом, а при 600° З межа міцності загартованого і зістареного матеріалу дорівнює межі міцності відпаленого матеріалу.

Застосування зміцнювального режиму термічної обробки також підвищує і межі тривалої міцності за 100 год на 30% при 300° З, на 25% при 400° З і 15% при 450° С.

Зі збільшенням ресурсу від 100 до 2000 год тривала міцність при 300° З майже змінюється як після изотермічного відпалу, і після гарту й старіння. При 400° З загартований і зістаренный матеріал зміцнюється в більшою мірою, ніж відпаленний. Проте абсолютну значення тривалої міцності за 2000 год у загартованих і зістаренных зразків вище, ніж в відпалених. Найрізкіше знижується тривала міцність при 450° З, і за випробуванні протягом 2000 год переваг від термічного зміцнення не залишається.

Зміцнювальна термообробка титанових сплавів складається з гартування та старіння. Оптимальні температури гартування визначаються природою метастабільних фаз. Якщо при гартуванні a..-фаза не утворюється температура нагрівання має забезпечувати при гартуванні фіксування a+b – структури з максимальною кількістю метастабільної b-фази (Тгарт. наближається до Ткрит.). В іншому випадку, температура гартування може бути вищою за Ткрит., але не повинна перевищувати Ас3. Структура після гартування в цьому випадку складається з a+a..+b. Така різниця пов’язана із різною ефективністю зміцнення при розпаді a.- та a..- фаз (розпад a..- фази супроводжується інтенсивним зміцненням). Псевдо-b-сплави гартують з температур дещо вище Ас3.

Старіння рекомендують проводити при температурах 500-600°С,

це дозволяє уникати появи w-фази, зміцнення пов’язане із виділенням

дисперсної a-фази. Якщо w-фаза не утворюється або її кількість незначна старіння можливе при 450-500°С. Для титанових сплавів застосовують ХТО: азотування та оксидування. Ці операції підвищують опір зносу, міцність до втоми, корозійну стійкість та жаростійкість. Основним недоліком є висока крихкість поверхневих шарів, що підвищує чутливість до надрізів та тріщин. Азотування проводять при 850-950°С в атмосфері азоту із додаванням аргону (парціальний тиск 0,5-4 кПа), рідше – в аміаку. Добре азотуються ВТ4, ВТ5, ВТ8, ВТ14, гірше – ВТ3, ВТ1.Оксидування передбачає нагрівання титанових сплавів до 725-850°С в окисному середовищі впродовж 1-5 год. з наступним відпаленням у вакуумі при 750-850°С.

Для сплаву ВТ3-1 ми обираємо ізотермічний відпал при температурі 870°С,витримка 1 годину,охолодження до 650 °С, витримка 2 години,охолодження на повітрі. Ця термічна обробка дає нам бажані результати і вимоги для лопатки авіаційного двигуна. Перша стадія передбачає усування нагартовки. Охолодження з піччю або перенесенням до іної печі і витримка при цій температурі, забезпечує високу стабільність

b –фази, та охолоджують на повітрі. Ізотермічне відпалення забезпечує поєднання високої міцності,жароміцності і пластичності сплаву.

Для проведення термічної обробки лопатки зі сплаву ВТ3-1 обирають камерну вакуумну електропіч СНВ 2.10.2/9, що уявляє собою герметизований агрегат, у якому проводиться електротермічний процес при тиску газу в робочому просторі, що підтримується на рівні від 10 мм рт. ст до 10^-6 мм рт. ст.

Великою перевагою термічної обробки у вакуумі є збереження чистої, не окисленої, не зневуглецьованої й незабрудненої поверхні виробів.

При великій щільності завантаження оброблюваних виробів температурне поле у вакуумних печах розташовується нерівномірно, нагрів у вакуумних печах виробів з полірованою поверхнею протікає уповільнено, оскільки вона сильніше відбиває промені. Переваги відпалу у вакуумі: відсутність взаємодії деталей, які нагріваються із зовнішнім газовим середовищем (це виключає можливість навуглецювання, азотизації і наводнювання деталей і тим самим дозволяє відпалювати у вакуумі будь-які метали і сплави без небезпеки погіршення їх фізико-механічних властивостей); закриття дрібних пір в металі, обумовлене спіканням металу у вакуумі; мале газовиділення деталей в обсяг готових приладів (наприклад, водень є отрутою для фотоелектронних катодів); можливість нагріву деталей індукційними струмами та електронної бомбардуванням. Недоліком вакуумного відпалу є малий термін зберігання відпалених деталей (зважаючи на поступове заповнення пор у металі забрудненим атмосферним повітрям).

Найпоширеніший у вакуумних печах спосіб охолодження захисним газом низького тиску, наприклад азотом або аргоном.

Нагрівальні елементи в цих печах виконані у вигляді тонкостінних графітових труб, що рівномірно розподілені по колу за всім нагрівальним контуром печі, що забезпечує однорідне нагрівання виробів досить великих розмірів. Теплоізоляцією слугує графітовий волок, стійкий при високих швидкостях руху газу. Необхідна для відпалу швидкість охолодження забезпечується потужною оборотною системою циркуляції охолоджуючого газу в печі, наприклад аргону, що подається під тиском через численні сопла, що знаходяться на внутрішнім колі і розташовані навколо садки виробів. Завдяки цьому садка добре продувається газом і досягається її рівномірне охолодження.

Газовотурбинная установка 📙 Курсовая → 🆔 59331