Московский авиационный институт (Национальный исследовательский университет) (Москва, Россия)

В. И. Галкин, профессор, докт. техн. наук
П. А. Головкин, методист, канд. техн. наук, pavel.golovkin2016@yandex.ru
Е. В. Галкин, методист, канд. техн. наук

Рассмотрены причины хрупкого разрушения тонкостенных деталей из молибдена марки МЧВП после их токарной обработки и нагрева. Показано, что такое разрушение не является следствием брака материала, а происходит после его пластической деформации при закреплении заготовок в трехкулачковых патронах токарных станков. Такая деформация вызывает резкую и неравномерную собирательную рекристаллизацию материала в ходе термической обработки и пайки заготовок в местах прохождения деформационных линий скольжения от усилия закрепления в универсальных токарных патронах. Указывается, что, согласно условиям ТУ 48-19-247–93 на молибденовые прутки, их поставляют без отжига с разной степенью нагартовки и самоотпуска после горячей деформации. После холодной деформации и нагрева в таком материале происходит вторичная собирательная рекристаллизация. Предлагается перед механической обработкой и после нее перед нанесением покрытий проводить отжиг заготовок при 1150 °С в течение 60–90 мин – в зависимости от размеров заготовок и нагартованности материала. Это стабилизирует материал, улучшая качество наносимых на него неорганических покрытий и смачиваемость при лужении и пайке. В то же время повышение температуры отжига до 1250 °С даже при сокращении времени выдержки приводит к дополнительному росту зерен и утолщению их границ, охрупчивающих материал. Закрепление заготовок при токарной обработке следует проводить в зажимных цангах.

1. ТУ 48-19-247–93. Прутки из молибдена марок МЧ, МЧВП, МБВП, М-5, М-6, ТСМ-7. Технические условия / взамен ТУ 48-19-247-87 с 01.01.1994г. – М. : МОЗТМиТС, 1994. – 31 с.
2. Головкин П. А., Суров В. В. К вопросу о качестве шлифованных заготовок для деталей типа траверс электровакуумных приборов // Материалы XXIX научно-технической конференции с участием зарубежных специалистов. – М. : Электровакуумные технологии, 2022. С. 291–298.
3. ГОСТ 21073.1–75. Металлы цветные. Определение величины зерна методом сравнения со шкалой микроструктур. – Введ. 01.07.1976. – М. : Изд-во стандартов, 1983.
4. Новиков И. И. Теория термической обработки металлов : учебник. – 4-е изд., испр. и доп. – М. : Металлургия, 1986. – 480 с.
5. Головкин П. А. Формализация типичных дефектов в прутках из технического молибдена марки МЧВП (в порядке обсуждения) // Технология машиностроения. 2021. № 5. С. 5–10.
6. Галкин В. И., Головкин П. А. О влиянии механизмов деформации на структуру и свойства металлического материала // Упрочняющие технологии и покрытия. 2021. № 5. С. 207–214.
7. Галкин В. И., Головкин П. А. Об актуальности базовых технологий ОМД // Технология машиностроения. 2020. № 8. С. 35–39.
8. Черепнин Н. В. Вакуумные свойства материалов для электронных приборов. – М. : Советское радио, 1966. – 352 с.
9. Головкин П. А. Повышение качества соединения деталей из молибдена марки МЧВП электровакуумных СВЧ-приборов припоем ПЗлМ 94В // Сварка и диагностика. 2020. № 4. С. 32–35.
10. ГОСТ 9.301–86. Единая система защиты от коррозии и старения. Покрытия металлические и неметаллические неорганические. Общие требования. – Введ. 01.07.1987. – М. : Изд-во стандартов, 2004. – 15 с.
11. Смирнов С. В., Нестеренко А. В., Швейкин В. П. Влияние параметров теплой деформации на пластичность и повреждаемость молибдена // Вестник ЮУрГУ. 2014. № 23. С. 108–111.
12. Богатов А. А. Механические свойства и модели разрушения металлов. – Екатеринбург : ГОУ ВПО УГТУ-УПИ, 2002. – 329 с.
13. Нестеренко А. В. Пластичность и деформируемость промышленных сплавов на основе вольфрама, хрома и молибдена : дис. … канд. техн. наук : 05.16.05. – Екатеринбург, 2005. – 144 с.
14. Трефилов В. И., Мильман Ю. В., Фирстов С. А. Физические основы прочности тугоплавких металлов / АН УССР, Институт проблем материаловедения. – Киев : Наукова думка, 1975. – 315 с.
15. Савицкий Е. М., Барон В. В., Иванова К. Н. Исследование рекристаллизации молибдена // Сб. ИМЕТ им. А.А. Байкова: Исследования по жаропрочным сплавам. – М. : Изд.-во АН СССР, 1959. С. 133–143.
16. Орлов Г. А. Основы теории прокатки и волочения труб : учеб. пособие. – Екатеринбург : Изд-во Уральского университета, 2016. – 204 с.
17. Головкин П. А. Получение прутков из сплава НММц 38-2В методом ротационной ковки // Сборка в машиностроении, приборостроении. 2021. № 5. С. 221–226.
18. Тетерин П. К. Теория поперечно-винтовой прокатки. – М. : Металлургия, 1971. – 368 с.
19. Громов Н. П. Теория обработки металлов давлением : [Учебник по специальности «Обработка металлов давлением»]. – М. : Металлургия, 1967. – 340 с.
20. ТУ 1868-330-05785324–2011. Проволока из вакуумноплавленных припоев. Технические условия / взамен ТУ 48-1- 330-89. – Введ. 01.06.2011. – М. : МЗПОСП, 2011. – 12 с.
21. Бараш Ю. С. Силы Ван-дер-Ваальса. – М. : Наука, 1988. – 344 с.
22. Осинцев О. Е. Металловедение тугоплавких металлов и сплавов на их основе: учебник для вузов. – М. : Машиностроение, 2013. – 156 с.
23. ГОСТ 2675–80. Патроны самоцентрирующиеся трехкулачковые. Основные размеры. – Введ. 01.07.1981. – М. : Изд-во стандартов, 1988. – 9 с.
24. ГОСТ 2876–80. Цанги зажимные. Основные и присоединительные размеры. – Введ. 01.01.1982. – М. : ИПК Издательство стандартов, 1998. – 8 с.
25. Головкин П. А. О связи износа токарного инструмента и разрушения материала деталей из сплава 29НК-ВИ при сборке-пайке узлов электровакуумных приборов // Сварка и диагностика. 2022. № 6. С. 49–51.