Изготовления термически

Молибден и вольфрам в чистом виде используют в радио- и электронной промышленности (нити накаливания, листовые аноды, сетки, пружины катодов, нагреватели, контакты и т. д.), в химическом машиностроении, стекольной промышленности и т. д. Вследствие малого поперечного сечения захвата нейтронов и отсутствия взаимодействия с расплавленными щелочными металлами ниобий применяют для изготовления теплообменников атомных реакторов1.

коррозионной стойкостью. Их применяют для изготовления теплообменников, труб, аппаратуры, работающей в таких агрессивных средах, как дымящаяся азотная кислота, фосфорная кислота, детали аппаратов химической и пищевой промышленности. Из стали 12X17 изготавливают теплообменники для горячих газов, трубопроводы и баки для кислот.

Для изготовления теплообменников наиболее часто применяют три мерных сплава: 70 Си—30 Ni—Q,5 Fe, 90 Си—10 Ni—1,4 Fe и мышьяковистую алюминиевую латунь 76 Си—22 Zn—2 А1—0,02 As. Раньше для этих целей была редомендована и мышьяковистая адмиралтейская латунь, однако в последнее время она не находит широкого применения. Много-

ны тепловыми экранами [17]. На первых этапах изготовления теплообменников существовали определенные трудности при рассверливании трубных досок в соответствии с требуемыми допусками [6, гл. 2]. Через пробку биологической защиты осуществляется подвод и отвод теплоносителя второго контура. Заполненная чугунной дробью, она обеспечивает эффективную защиту от потока нейтронов и -^-излучения. Минераловатная тепловая защита на внутренней образующей пробки ограничивает плотность теплового потока через пробку до 200 Вт/м2. Вентиляционное устройство, состоящее из нескольких секций, расположенных вокруг пробки, позволяет выравнивать возможные температурные перекосы. Демонтаж теплообменника проводится в защитном контейнере после снижения радиоактивности натрия, дренирования вторичного теплоносителя и вскрытия двух трубопроводов второго контура.

Трубы изготовляют из графитопластов марки ATM, представлящих композицию измельченного графита и фенолформальде-гидной смолы, способной к формированию труб на экструзионной машине. Для изготовления теплообменников применяют трубы с наружным диаметром 42 мм и толщиной стенки 5 мм, что позволяет работать при внутреннем давлении до 0,4 МПа. Основные параметры кожухотрубчатых теплообменников приведены в табл. 2.35,

Следует подчеркнуть, что в ПГТУ, работающих с регенерацией тепла и без нее, все без исключения теплообменники являются низкотемпературными. Поэтому при их конструировании, выборе материалов и изготовлении каких-либо трудностей не возникает. Однако материалы, применяемые для изготовления теплообменников, должны быть коррозионно-стойкими к воде и водяному пару, а также технологичными в производстве (должны допускать механическую обработку, сварку, пайку и т. д.). Что касается требований, предъявляемых непосредственно к теплообменным аппаратам ПГТУ, то, в основном, они являются типичными для обычных теплообменников (соблюдение условий технологического процесса, малые гидравлические сопротивления, устойчивость

мышленности и т. д. Вследствие малого поперечного сечения захвата нейтронов и отсутствия взаимодействия с расплавленными щелочными металлами ниобий применяют для изготовления теплообменников ядерных реакторов *.

Титан и титановые сплавы находят основное применение для военных целей, особенно в авиации и ракетной технике, где большое значение имеет уменьшение веса. Специальная область их применения — or цистерн с жидким кислородом для ракетного топлива до деталей компрессоров ракетных двигателей, работающих в интервале температур от —196 до ,-482°. В указанном температурном интервале работает множество конструкционных и неконструкционных деталей самолетов, такие, как обшивка, турбины реактивных двигателей, крепления, лонжероны и другие детали фюзеляжа. При выборе титанового сплава для изготовления специальных деталей исходят из величины отношения прочности к весу и из способности этого сплава быть использованным для изготовления данной детали. Хотя большая прочность и малый удельный вес титановых сплавов являются их основными качествами, некоторые области применения требуют наличия таких свойств, которыми обладает сам титан. Так, например, титан применяется с целью предотвращения растрескивания деталей в некоторых типах самолетов. Растрескивание в титане происходит с гораздо меньшей скоростью, нежели в других металлах, и поэтому он, как более надежный, применяется в местах, наиболее подверженных трещинообразованию. Благодаря плохой теплопроводности другой областью применения титана является изготовление противопожарных перегородок. Применение титана для невоенных целен основывается па его превосходной коррозионнойустойчивости, и хотя объем его потреблении в этой области остается незначительным посравнению с военной, спрос на него в качестве коррозионноустончивого материала непрерывно увеличивается. Насосы, фильтровальные ткани, трубы теплообменников и вей гили промышленного оборудования подвергаются воздействию влажных хлоридов и растворов гипохлоритов. Титан обладает превосходной устопчивостьк! против воздействия влажного хлора. Устойчивость титана против окисляющего воздействия кислот позволяет применять его для изготовления теплообменников, работающих в присутствии 35—00% -ной азотной кислоты. Однако он не пригоден для работы в дымящей азотной кислоте. Из титана изготовляют завески ванн для анодирования, поскольку он н взаимодействует с электролитом.

Более 50 % меди используется в электротехнической промышленности, 30—40% — для изготовления сплавов, а остальная часть — для изготовления теплообменников, холодильников, вакуумных ап-

К этой группе сталей отнесены высокохромистые стали на основе 13—28 % Сг, которые при достаточно низком содер жании углерода или легирования их ферритообразующими элементами имеют однофазную ферритную структуру Эти стали применяют для изготовления теплообменников, де талей аппаратуры химических производств, печного оборудования и дру!их изделий, которые не испытывают значительных нагрузок и работают при высоких температурах длительное время

Молибден и вольфрам в чистом виде используют в радио- и электронной промышленности (нити накаливания, листовые аноды, сетки, пружины катодов, нагреватели, контакты и т. д.), в химическом машиностроении, стекольной промышленности и т. д. Вследствие малого поперечного сечения захвата нейтронов и отсутствия взаимодействия с расплавленными щелочными металлами ниобий применяют для изготовления теплообменников атомных реакторов1.

Окисление и обезуглероживание поверхности часто происходит при нагреве в пламенных или электрических печах без контролируемой атмосферы. Поэтому дают припуск на шлифование, что удорожает и усложняет технологию изготовления термически обрабатываемых деталей. Контролируемая искусственная атмосфера в термических печах является радикальным способом устранения или уменьшения этого дефекта.

Детали, работающие при высоких температурах, рассчитывают на ограниченную долговечность. Срок их службы можно только повысить конструктивными приемами (снижением уровня напряжений, рациональным охлаждением) и главным образом применением жаропрочных материалов. В последнее время для изготовления термически напряженных деталей применяют металлокерамическиё спеченные материалы (к е р м е т ы) на основе оксидов, нитридов 11 боридов Ti, Cr, A1, карбидов и нитридов В и Si, со связкой из металлов Ni, Co, Мо.

Для литья применяют сплавы систем: А11—Си; А1—Zn; Al—Mg; Al—Si; Al—Си—Si; Al—Zn-Si (табл. 11). Наиболее прочны сплавы Al—Mg; однако их литейные свойства невысокие. Сплав АЛО повышенной коррозионной стойкости и жаропрочности используют для изготовления термически напряженных деталей. Для отливок несложной формы широко применяют сплавы АЛ7 и АЛ 19.

51. Кальнер В. Д. Новый метод изготовления термически обрабатывав- ^ мых пружин. —В кн.: Повышение конструктивной прочности металлов и сплавов, вып. 1, МДНТП, 1970, с. 82—84.

Детали, работающие при высоких температурах, рассчитывают на ограниченную долговечность. Срок их службы можно только повысить конструктивными приемами (снижением уровня напряжений, рациональным охлаждением) и главным образом применением жаропрочных материалов. В последнее время для изготовления термически напряженных деталей применяют металлокерамические спеченные материалы (керметы) на основе оксидов, нитридов и боридов Ti, Cr, A1, карбидов и нитридов В и Si, со связкой из металлов Ni, Co, Мо.

Для литья применяют сплавы систем: А1—Си; А1—Zn; Al-Mg; Al—Si; Al—Си—Si; Al—Zn—Si (табл. 11). Наиболее прочны сплавы А1—Mg; однако их литейные свойства невысокие. Сплав АЛО повышенной коррозионной стойкости и жаропрочности используют для изготовления термически напряженных деталей. Для отливок несложной формы широко применяют сплавы АЛ7 и АЛ19.

Окись лития, согласно исследованию Н. В. Соломина [43], при замещении ею окиси натрия понижает коэффициент термического расширения стекла, что может быть использовано для изготовления термически стойкой глазури. Такое поведение окиси лития, очевидно, объясняется малым значением коэффициента термического расширения—2' 10~7 (см. табл. 4).

Окисление и обезуглероживание поверхности часто происходит при нагреве в пламенных или электрических печах без контролируемой атмосферы. Поэтому дают припуск на шлифование, что удорожает и усложняет технологию изготовления термически обрабатываемых деталей. Контролируемая искусственная атмосфера в термических печах является радикальным способом устранения или уменьшения этого дефекта.

Критерием, определяющим возможность применения той или иной стали для изготовления термически обрабатываемых дета-

Автоматные калъцийсодержащие (0,002 - 0,008 % Са) стали (АЦ20, АЦЗО, АЦ40Х, АЦЗОХН и др.) с добавлением свинца и теллура предназначены для изготовления термически упрочненных деталей, обрабатываемых твердосплавным инструментом при высоких (100 м/мин и более)