Надежная защита титановых сплавов от окисления при нагреве позволяет устранить трудоемкую операцию механической обработки заготовок или связанный с новодораживанием заготовок процесс их химического травления.
Эффективность того или иного защитного покрытия оценивается двумя способами: по величине привеса образцов при нагреве до разных температур и по толщине газонасыщенного слоя, определяемой методом микротвердости. Применение правильно выбранного покрытия может на порядок и более уменьшить окисление, оцениваемое по величине привеса (рис. 21).
Эмали, разработанные под руководством А.Т. Туманова и С.С. Солнцева, в настоящее время проходят широкое опробование при защите титановых сплавов от окисления в процессе термообработки. В табл. 3 приводятся данные этих авторов для наиболее типичных и широко применяемых титановых сплавов ВТ6, ВТ16, ВТ22.
Наиболее оптимальными защитными свойствами обладают эмали ЭВТ-8, ЭВТ-21 и ЭВТ-23. Ниже представлены некоторые физические константы этих эмалей:
Большие исследования по разработке защитных покрытий проведены в BPTЛCe. В табл. 4 приведены марки разработанных стекол и некоторые их физико-химические свойства.
Как правило, во все эти стекла входят следующие составляющие: SiO2, Al2O3, B2O3, Na2O, а в некоторые из них добавлены CaO, TiO2
На рис. 22 представлена вязкость расплавов стекол различных номеров; как нетрудно заметить, высокая вязкость достигается при довольно низких температурах.
Таким образом, в зависимости от состава покрытия резко меняются температура его размягчения и вязкость, эти параметры определяют температурный интервал его применения. Ниже приведены температурные диапазоны применения тех или иных стекол с учетом времени выдержки металла при температуре нагрева:
Стеклоэмали, разработанные в ВИЛСе, широко применяют в промышленности. На рис. 23 показаны защитные свойства стеклопокрытий при нагреве титановых сплавов ВТ9 и BT22 соответственно при температурах 980 и 850° С. Кривые изменения привеса, приведенные на рис. 23, показывают, что применение защитных покрытий многократно уменьшают привес.