RU2031174C1 - Способ производства слитков титановых сплавов - Google Patents
Способ производства слитков титановых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2031174C1 RU2031174C1 SU914934326A SU4934326A RU2031174C1 RU 2031174 C1 RU2031174 C1 RU 2031174C1 SU 914934326 A SU914934326 A SU 914934326A SU 4934326 A SU4934326 A SU 4934326A RU 2031174 C1 RU2031174 C1 RU 2031174C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- titanium dioxide
- titanium alloy
- aluminum
- electrode
- alloy ingots
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности к способу легирования титановых сплавов кислородом при выплавке слитков вакуумным дуговым переплавом с расходуемым электродом в кристаллизаторе. Способ производства слитков титановых сплавов, включающий подготовку шихты прессованием расходуемых электродов с введением в каждую порцию шихты при прессовании электрода двуокиси титана и алюминия и переплав электродов, причем используемые компоненты берут фракции минус 2 мм в соотношении двуокись титана 15 - 20 мас.%, алюминий - остальное. Компоненты тщательно перемешивают и вводят в каждую порцию шихты при прессовании расходуемого электрода. 1 табл.
Description
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к способу легирования титановых сплавов кислородом при выплавке слитков методом вакуумного дугового переплава с расходуемым электродом.
Известна лигатура для производства титановых сплавов, содержащая алюминий, кислород и титан и способ введения указанной лигатуры в шихту при ВДП слитков титановых сплавов с целью легирования их кислородом.
Недостатком прототипа является необходимость предварительной выплавки лигатуры методом ВДП с расходуемым электродом и разделения лигатуры на заданные фракции, что увеличивает расход металла, электроэнергии, повышает трудоемкость процесса.
Изобретение направлено на решение ряда задач: экономию металла, электроэнергии и снижение трудоемкости процесса за счет исключения операции вакуумного дугового переплава слитков лигатуры и дробления этих слитков и кусков лигатуры до заданной фракции.
Это достигается тем, что в способе производства слитков титановых сплавов, включающем подготовку шихты, прессование расходуемых электродов с введением в каждую порцию шихты при прессовании электрода двуокиси титана и алюминия и переплав электродов, используемые компоненты берут фракции (-2) мм в соотношении: двуокись титана 15...20%; алюминий - остальное и перед вводом в порцию шихты их перемешивают.
Использование шихтовых материалов фракции (-2) мм необходимо для обеспечения протекания алюминотермической реакции восстановления алюминия и титана из двуокиси титана. Нижний предел крупности шихтовых материалов (Al и TiO2) определяется условиями пожаро- и взрывобезопасности процесса и составляет, согласно действующим нормативам, десятки микрон.
Содержание алюминия 80% и двуокиси титана 20% определяется термичностью процесса восстановления TiO2. При этом содержании алюминия выделяется необходимое количество тепла, обеспечивающее получение требуемого состава сплава системы Al-Ti-O непосредственно в прессованном электроде при его сплавлении методом ВДП. Реакция восстановления начинается при расплавлении алюминия и его перегреве до температуры выше 90оС. Такая температура при ВДП прессованного электрода существует на определенном расстоянии от оплавляемого торца. Таким образом реакция восстановления и образования лигатуры проходит внутри прессованного электрода. На оплавляемом торце электрода лигатура с заданными физическими параметрами, необходимыми для получения бездефектного металла (температура плавления и плотность должны быть ниже, чем данные параметры для расплавленного титанового сплава).
Содержание алюминия 85% и двуокиси титана 15% определяется составом лигатуры, обеспечивающим заданную температуpу плавления и плотность лигатуры, а также оптимальностью порции вводимой лигатуры.
При пониженном содержании алюминия не обеспечивается требуемая термичность процесса. При содержании алюминия более 85% и двуокиси титана менее 15% значительно необоснованно возрастает масса порции вводимой лигатуры, что не технологично. При содержании двуокиси титана более 20% и алюминия меньше 80% могут возникнуть тугоплавкие газонасыщенные включения, приводящие к дефектам в слитках.
Использование изобретения позволит снизить трудоемкость процесса выплавки слитков и повысить его производительность за счет исключения операций предварительной выплавки лигатуры методом вакуумного дугового переплава и разделения лигатуры на куски. При этом существенно экономится сырье: дефицитный губчатый титан и электроэнергия. Качество слитков, полученных предлагаемым способом, полностью соответствует требованиям действующих ТУ и ОСТ.
Реализацию предложенного способа осуществляли в промышленных условиях плавильно-литейного завода ВСМПО. Производили выплавку двойным вакуумным дуговым переплавом слитков диаметром 440 мм и массой 600 кг сплава ВТ6 с дополнительным легированием каждого cлитка 0,05 мас.%. кислорода. Расходуемые электроды диаметром 260 мм и массой по 300 кг прессовали из порции шихты массой 15 кг. В каждую порцию шихты вводили расчетное количество двуокиси титана (TiO2 и Al навешивали раздельно, затем навески объединяли и тщательно смешивали. Полученную навеску упаковывали в алюминиевую фольгу и подавали в каждую порцию шихты при прессовании расходуемого электрода.
Полученные слитки обтачивали, проверяли в иммерсионном варианте наличие дефектов методом УЗК, анализировали химический состав. Из слитков изготавливали полуфабрикаты (прутки диаметром 25 мм и листы). Изучали поведение TiO2 и Al в остатках прессованных электродов специально недоплавленных при ВДП. На расстоянии 20 мм от торца обнаружена пустота (раковина), которая образовалась в зоне, где находилась порция TiO2 и Al. Вокруг раковины располагался плавленный металл - лигатура, содержащий 6-8% кислорода, 30-60% алюминия и остальное - титан.
Вверху прессованного электрода на расстоянии 80 мм от торца располагалась следующая порция TiO2 и Al, которая сохранила первоначальный прессованный вид - без каких-либо следов еë плавления. Таким образом, наглядно показано протекание реакции восстановления TiO2и образование лигатуры непосредственно внутри прессованного электрода до выхода данной порции на оплавляемый торец электрода. Данные проведеннных опытов и их результаты приведены в таблице.
Claims (1)
- СПОСОБ ПРОИЗВОДСТВА СЛИТКОВ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ, включающий подготовку шихты, прессование расходуемых электродов с введением в каждую порцию шихты при прессовании электрода двуокиси титана и алюминия и переплав электродов, отличающийся тем, что, с целью экономии металла, электроэнергии и снижения трудоемкости, используемые компоненты берут фракции - 2 мм в соотношении, мас.%:
Двуокись титана - 15 - 20
Алюминий - Остальное
и перед вводом в порцию шихты их перемешивают.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914934326A RU2031174C1 (ru) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Способ производства слитков титановых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
SU914934326A RU2031174C1 (ru) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Способ производства слитков титановых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2031174C1 true RU2031174C1 (ru) | 1995-03-20 |
Family
ID=21573488
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
SU914934326A RU2031174C1 (ru) | 1991-05-07 | 1991-05-07 | Способ производства слитков титановых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2031174C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691445C1 (ru) * | 2017-12-25 | 2019-06-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ получения сплава на основе ванадия с добавлением Ti и Cr в вакуумной дуговой печи |
-
1991
- 1991-05-07 RU SU914934326A patent/RU2031174C1/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
Технологическая инструкция ТИ-Ц32-005-Л-87. Плавление слитков титановых сплавов, ВСМПО. * |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2691445C1 (ru) * | 2017-12-25 | 2019-06-13 | Федеральное государственное автономное образовательное учреждение высшего образования "Национальный исследовательский Томский государственный университет" (ТГУ, НИ ТГУ) | Способ получения сплава на основе ванадия с добавлением Ti и Cr в вакуумной дуговой печи |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US3551137A (en) | Flux for electroslag consumable remelting of nickel base super alloys and certain iron base alloys | |
US4684506A (en) | Master alloy for the production of titanium-based alloys and method for producing the master alloy | |
WO1997049837A1 (en) | Processing of electroslag refined metal | |
US4169722A (en) | Aluminothermic process | |
CN106591617A (zh) | 用于铝合金的锰添加剂及其制备方法 | |
GB1564257A (en) | Manufacture of reactive metal alloys | |
US3625676A (en) | Vanadium-aluminum-titanium master alloys | |
RU2031174C1 (ru) | Способ производства слитков титановых сплавов | |
CN106048335A (zh) | 航天大型厚铸件用铝合金材料及其制备方法 | |
RU2338805C2 (ru) | Способ алюминотермического получения ферротитана | |
WO2007139403A1 (en) | Method for producing metal alloy and intermetallic products | |
CN110592455A (zh) | 铜钨合金的制备方法及由该方法制得的铜钨合金 | |
US3669178A (en) | Direct reduction process and simultaneous continuous casting of metallic materials in a crucible to form rods | |
RU2697122C1 (ru) | Способы получения танталовых сплавов и ниобиевых сплавов | |
US2680681A (en) | Preparation of titanium slag composition | |
CN113943877A (zh) | 一种Ti6242s合金铸锭的制备方法 | |
US2930690A (en) | Production of aluminum containing iron base alloys | |
JPS58133338A (ja) | チタン族金属またはその合金の溶解法 | |
CN112143920A (zh) | 一种5087铝合金焊丝线坯的生产方法 | |
US5769922A (en) | Method for producing vanadium-aluminum-ruthenium master alloys and master alloy compositions | |
RU2344989C2 (ru) | Алюминиевый порошковый материал и способ его получения | |
RU2010881C1 (ru) | Способ получения алюминиево-кремниевых сплавов | |
AU2005100278B4 (en) | Simultaneous production of gamma titanium aluminide (gamma-TiAl) and grossite (CaAl4O7) (KRH-process for production gamma titanium aluminide (gamma-TiAl) and grossite (CaAl4O7)) | |
RU2796507C1 (ru) | Способ получения лигатуры цирконий-ниобий | |
RU2032754C1 (ru) | Способ производства вальца |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
PD4A | Correction of name of patent owner | ||
REG | Reference to a code of a succession state |
Ref country code: RU Ref legal event code: MM4A Effective date: 20090508 |