RU2131791C1 - Способ получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов - Google Patents
Способ получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2131791C1 RU2131791C1 RU98104326A RU98104326A RU2131791C1 RU 2131791 C1 RU2131791 C1 RU 2131791C1 RU 98104326 A RU98104326 A RU 98104326A RU 98104326 A RU98104326 A RU 98104326A RU 2131791 C1 RU2131791 C1 RU 2131791C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- granules
- titanium
- titanium hydride
- carried out
- layer
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02W—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO WASTEWATER TREATMENT OR WASTE MANAGEMENT
- Y02W30/00—Technologies for solid waste management
- Y02W30/50—Reuse, recycling or recovery technologies
Landscapes
- Powder Metallurgy (AREA)
Abstract
Способ получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов, включающий измельчение исходных титановых сплавов на гранулы и смешение их с порошком гидрида титана, компактирование смеси в заготовки, формирование защитной гермооболочки на поверхности заготовки, нагрев под прессование и термическое наводораживание, последующее прессование, при котором компактирование заготовок осуществляют в виде таблеток с последующим их соединением по меньшей мере попарно с прослойкой между ними из гидрида титана, например, в виде пластины, в качестве защитной гермооболочки используют полый стакан из тугоплавкого жаростойкого сплава с встроенной в его донышке фильерой для прессования, нагрев под прессование ведут в две стадии, при этом на первой стадии нагрева проводят очистку поверхности и приповерхностного слоя гранул от окислов путем растворения их в объеме гранул, на второй стадии проводят нагрев собранной заготовки для поверхностного термического наводораживания, осуществляемого путем послойного разложения гидрида титана в собранной заготовке, oчистку приповерхностного слоя от окислов проводят на глубину до 20% от средней толщины гранул, при этом нагрев ведут до температуры не выше 400oС, а насыщение водородом слоя, очищенного от окислов, осуществляют вплоть до концентрации соответствующей гидриду титана. Способ позволяет снизить затраты на получение полуфабрикатов за счет увеличения производительности процесса не менее чем в 1,5-1,6 раза и повысить качество на 20-25%. 1 з. п. ф-лы, 3 ил.
Description
Изобретение относится к металлургии, в частности к получению полуфабрикатов из производственных отходов, полученных при обработке титановых сплавов, и может быть использовано для эффективной и экологичной утилизации титановой стружки, обрези и т.п. в отраслях машиностроения для изготовления деталей из полуфабрикатов, полученных из отходов титановых сплавов.
Известен способ изготовления заготовок из титановой порошковой смеси, описанный в патенте США N 4832760, C 22 F 1/10 от 23.05.1989 г., по которому предусматривается компактирование порошковой смеси, горячее прессование заготовки, наводораживающий отжиг и обезводораживающий отжиг в вакууме.
К недостаткам способа относятся
- ограниченность применения метода (только для порошковой металлургии), невозможность его применения для отходов в виде стружки и обрези;
- велики затраты энергии при спекании и особенно при выполнении вакуумного обезводороживающего отжига полуфабрикатов с содержанием водорода в них до 1,5% (по массе);
- низкая производительность и неэкономичность из-за использования вакуумных печей с мощными откачными средствами.
- ограниченность применения метода (только для порошковой металлургии), невозможность его применения для отходов в виде стружки и обрези;
- велики затраты энергии при спекании и особенно при выполнении вакуумного обезводороживающего отжига полуфабрикатов с содержанием водорода в них до 1,5% (по массе);
- низкая производительность и неэкономичность из-за использования вакуумных печей с мощными откачными средствами.
Наиболее близким к предложенному способу является способ, описанный в патенте Российской Федерации N 2056975, 6B 22 F 8/00, 3/16 от 27.03.1996 г., включающий измельчение исходных титановых сплавов на гранулы и смешение их с порошком гидрида титана, компактирование смеси в заготовки, формирование защитной гермооболочки на поверхности заготовки, нагрев под прессование и термическое наводораживание, последующее прессование.
К недостаткам способа следует отнести
- сложность равномерного смешения гранул титана с порошком гидрида титана;
- сложность получения защитной гермооболочки на сравнительно неровной (шероховатой) поверхности заготовки.
- сложность равномерного смешения гранул титана с порошком гидрида титана;
- сложность получения защитной гермооболочки на сравнительно неровной (шероховатой) поверхности заготовки.
Задачей предложенного технического решения является снижение затрат на получение полуфабрикатов и повышение их качества.
Достижение задачи проверено экспериментально, причем установлено, что затраты на получение полуфабрикатов снижаются в основном за счет увеличения производительности процесса не менее чем 1,5 - 1,6 раза, а повышение качества (снижение брака) составило 20 - 25%.
Предполагаемое изобретение соответствует критерию изобретательский уровень.
Поставленная задача достигается способом получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов, включающим измельчение исходных титановых сплавов на гранулы и смешение их с порошком гидрида титана, компактирование смеси в заготовки, формирование защитной гермооболочки на поверхности заготовки, нагрев под прессование и термическое наводораживание, последующее прессование, при котором компактирование заготовок осуществляют в виде таблеток с последующим их соединением по меньшей мере попарно с прослойкой между ними из гидрида титана, например в виде пластины из гидрида титана, в качестве защитной гермооболочки используют полый стакан из тугоплавкого, жаростойкого сплава с встроенной в его донышке фильерой для прессования, нагрев под прессование ведут в две стадии, при этом на первой стадии нагрева проводят очистку поверхности и приповерхностного слоя гранул от окислов путем растворения их в объеме гранул, на второй стадии проводят нагрев собранной заготовки для поверхностного термического наводораживания, осуществляемого путем послойного разложения гидрида титана в собранной заготовке, очистку приповерхностного слоя от окислов проводят на глубину до 20% от средней толщины гранул, при этом нагрев ведут до температуры не выше 400oC, а насыщение водородом слоя очищенного от окислов осуществляют до концентрации соответствующей гидриду титана.
Предложенный способ иллюстрируется графическим материалом, где на фиг. 1 показана схема получения компактированной заготовки, а на фиг. 2 и 3 - герметизация компактированной заготовки.
Предложенный способ осуществляется следующим образом:
предварительно измельченные титановые отходы в виде гранул, очищенные от производственных загрязнений, компактируются в виде таблеток 1 заданного диаметра, после чего проводят первую стадию нагрева таблеток 1 в нейтральной атмосфере, например в вакуумной печи, до температуры 400oC для очистки от окислов поверхности гранул и приповерхностного слоя с переводом (растворением) их в объеме гранул, этим обеспечивается возможность поверхностного наводораживания гранул, при этом очищенный от окислов слой оставляет не более 1/5 (20%) от средней толщины гранул, далее подготовленные для поверхностного наводораживания таблетки 1 закладывают с минимально возможным радиальным зазором в полый стакан 2 последовательно, между таблетками 1 размещают прослойку 3 из гибрида титана, например, в виде спеченной круглой пластины; осаждают собранную таким образом компактированную заготовку 4 в стакане 1 на 3 - 5% пуансоном 5 и заглушают фильеру 6 гермозаглушкой 7 и торец стакана 2, противоположный фильере 6, гермозаглушкой 8; после чего проводят вторую стадию нагрева компактированной заготовки в сборе до температуры прессования, при этом ее термически наводораживают за счет разложения слоев гидрида 3 как на уровне гранул и таблеток 1, так и на уровне всей заготовки 4, затем нагретый стакан 2 разгерметизируют, помещают в цилиндр прессовальной машины и выпрессовывают заготовку 4 через фильеру 6 посредством пуансона 5. Опорожненные стаканы 2 очищают от прессостатка и используют многократно для получения сборных заготовок 4.
предварительно измельченные титановые отходы в виде гранул, очищенные от производственных загрязнений, компактируются в виде таблеток 1 заданного диаметра, после чего проводят первую стадию нагрева таблеток 1 в нейтральной атмосфере, например в вакуумной печи, до температуры 400oC для очистки от окислов поверхности гранул и приповерхностного слоя с переводом (растворением) их в объеме гранул, этим обеспечивается возможность поверхностного наводораживания гранул, при этом очищенный от окислов слой оставляет не более 1/5 (20%) от средней толщины гранул, далее подготовленные для поверхностного наводораживания таблетки 1 закладывают с минимально возможным радиальным зазором в полый стакан 2 последовательно, между таблетками 1 размещают прослойку 3 из гибрида титана, например, в виде спеченной круглой пластины; осаждают собранную таким образом компактированную заготовку 4 в стакане 1 на 3 - 5% пуансоном 5 и заглушают фильеру 6 гермозаглушкой 7 и торец стакана 2, противоположный фильере 6, гермозаглушкой 8; после чего проводят вторую стадию нагрева компактированной заготовки в сборе до температуры прессования, при этом ее термически наводораживают за счет разложения слоев гидрида 3 как на уровне гранул и таблеток 1, так и на уровне всей заготовки 4, затем нагретый стакан 2 разгерметизируют, помещают в цилиндр прессовальной машины и выпрессовывают заготовку 4 через фильеру 6 посредством пуансона 5. Опорожненные стаканы 2 очищают от прессостатка и используют многократно для получения сборных заготовок 4.
Из описания предложенного способа видно, что компактирование таблеток из гранул может проводиться на менее мощном прессовом оборудовании нежели компактирование единой заготовки, причем это обстоятельство совместно с отказом от замешивания гидрида титана в единую заготовку существенно увеличивает производительность процесса; использование поверхностного наводораживания гранул заготовки при сохранении качества существенно сокращает количество используемого дорогостоящего гидрида титана; применение многократно используемого стакана заготовки сборной более рационально, чем использование для этой цели термостойких эмалей и т.п. Поэтому использование предлагаемого технического решения по сравнению со способом-прототипом позволяет увеличить производительность процесса на 50 - 60% и одновременно повысить качество.
Claims (2)
1. Способ получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов, включающий измельчение исходных титановых сплавов на гранулы и смешение их с порошком гидрида титана, компактирование смеси в заготовки, формирование защитной гермооболочки на поверхности заготовки, нагрев под прессование и термическое наводораживание, последующее прессование, отличающийся тем, что компактирование заготовок осуществляют в виде таблеток с последующим их соединением по меньшей мере попарно с прослойкой между ними из гидрида титана, например, в виде пластины, в качестве защитной гермооболочки используют полый стакан из тугоплавкого жаростойкого сплава с встроенной в его донышке фильерой для прессования, нагрев под прессование ведут в две стадии, при этом на первой стадии нагрева проводят очистку поверхности и приповерхностного слоя гранул от окислов путем растворения их в объеме гранул, на второй стадии проводят нагрев собранной заготовки для поверхностного термического наводораживания, осуществляемого путем послойного разложения гидрида титана в собранной заготовке.
2. Способ по п.1, отличающийся тем, что очистку приповерхностного слоя от окислов проводят на глубину до 20% от средней толщины гранул, при этом нагрев ведут до температуры не выше 400oС, а насыщение водородом слоя, очищенного от окислов, осуществляют вплоть до концентрации, соответствующей гидриду титана.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104326A RU2131791C1 (ru) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Способ получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU98104326A RU2131791C1 (ru) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Способ получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2131791C1 true RU2131791C1 (ru) | 1999-06-20 |
Family
ID=20203164
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU98104326A RU2131791C1 (ru) | 1998-03-13 | 1998-03-13 | Способ получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2131791C1 (ru) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612106C2 (ru) * | 2015-06-16 | 2017-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук | Способ изготовления композитных заготовок на основе титана |
-
1998
- 1998-03-13 RU RU98104326A patent/RU2131791C1/ru active
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2612106C2 (ru) * | 2015-06-16 | 2017-03-02 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт машиноведения Уральского отделения Российской академии наук | Способ изготовления композитных заготовок на основе титана |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN103443311B (zh) | 用于生产钛合金焊丝的方法 | |
JP5539539B2 (ja) | 高強度焼結成形体の製造方法およびその製造装置 | |
CN102686756A (zh) | 用于生产钛焊接线材的方法 | |
CA2932903C (en) | Method and system for producing extrusion billets | |
JPS63195203A (ja) | 複合金属物品、およびその製作方法 | |
US6383248B1 (en) | Process for manufacturing precious metal artifacts | |
RU2131791C1 (ru) | Способ получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов | |
US2319373A (en) | Method of making metal articles | |
CN1339613A (zh) | 含有氧化物弥散强化铜的铬锆铜棒材生产工艺方法 | |
CN115287486B (zh) | 一种混合铝屑固态再生变形铝合金的制备方法 | |
RU2335379C1 (ru) | Способ получения пористых материалов из алюминиевых сплавов | |
CN110076208A (zh) | 废弃钛合金切屑连续反复弯曲-折弯挤压循环再制造方法 | |
US4059896A (en) | Process for converting aluminum scrap into useful products | |
RU2056975C1 (ru) | Способ получения полуфабрикатов из отходов титановых сплавов | |
GB2151261A (en) | Recovery of machine swarthy hot isostatic pressing | |
RU2612106C2 (ru) | Способ изготовления композитных заготовок на основе титана | |
RU2527547C2 (ru) | Способ получения изделия в форме неограниченно протяженного прутка из дистиллированного кальция | |
RU2775243C2 (ru) | Способ получения изделий горячим изостатическим прессованием карбидосталей из стружковых отходов металлорежущего производства | |
RU2228960C1 (ru) | Способ получения деформированных полуфабрикатов из металлической стружки | |
RU2041024C1 (ru) | Способ изготовления длинномерных изделий из отходов алюминиевых сплавов | |
US20040219050A1 (en) | Superdeformable/high strength metal alloys | |
RU2533578C1 (ru) | Способ получения заготовок из порошковых металлических и композиционных материалов | |
RU2056972C1 (ru) | Способ изготовления заготовок из порошка быстрорежущей стали | |
RU2011473C1 (ru) | Способ получения композиционных порошковых материалов с керамическими добавками | |
RU2161547C1 (ru) | Способ получения изделий из стружки |