RU2313591C2 - Method for producing zirconium-niobium master alloy - Google Patents
Method for producing zirconium-niobium master alloy Download PDFInfo
- Publication number
- RU2313591C2 RU2313591C2 RU2005139430/02A RU2005139430A RU2313591C2 RU 2313591 C2 RU2313591 C2 RU 2313591C2 RU 2005139430/02 A RU2005139430/02 A RU 2005139430/02A RU 2005139430 A RU2005139430 A RU 2005139430A RU 2313591 C2 RU2313591 C2 RU 2313591C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- zirconium
- niobium
- containing material
- melted
- electron beam
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
Изобретение относится к области металлургии, а именно к способам получения лигатур, и может быть использовано для получения сплавов циркония, применяемых в атомной энергетике и химическом машиностроении.The invention relates to the field of metallurgy, and in particular to methods for producing ligatures, and can be used to obtain zirconium alloys used in nuclear energy and chemical engineering.
Известен способ получения лигатур непосредственным сплавлением металлов, при котором в специальном агрегате расплавляют основной компонент лигатуры и перегревают его. Затем в расплав вводят легирующие компоненты в твердом или жидком состоянии. Температуру сплава доводят до необходимого уровня, производят металлургическую обработку и затем расплав разливают в чушки или плиты (Андреев А.Л., Аношкин Н.Ф., Добаткин В.И. и др. Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1978. - с.95-96).A known method of producing ligatures by direct fusion of metals, in which the main component of the ligature is melted in a special unit and overheated. Then alloying components are introduced into the melt in solid or liquid state. The temperature of the alloy is brought to the required level, metallurgical processing is carried out, and then the melt is poured into ingots or plates (Andreev A.L., Anoshkin N.F., Dobatkin V.I. et al. Titanium alloys. Melting and casting of titanium alloys. - M .: Metallurgy, 1978.- p. 95-96).
Недостатком данного способа является то, что в случае получения лигатуры цирконий-ниобий при подаче компактных кусков ниобия, имеющего температуру плавления 2420°С, в расплав циркония, температура плавления которого 1852°С, не обеспечивается полного растворения ниобия и всегда существует опасность попадания в слиток лигатуры кусочков нерасплавленного ниобия, которые в дальнейшем дают локальные включения или области химической неоднородности в слитках циркониевых сплавов. В случае подачи ниобия в жидком состоянии в расплав циркония требуется применение специального плавильного агрегата для расплавления ниобия и системы подачи расплава в вакууме вследствие высокой химической активности ниобия.The disadvantage of this method is that in the case of obtaining a zirconium-niobium ligature, when compact pieces of niobium having a melting point of 2420 ° C are fed into the zirconium melt, the melting point of which is 1852 ° C, niobium is not completely dissolved and there is always a danger of ingress into the ingot ligatures of pieces of unmelted niobium, which subsequently give local inclusions or regions of chemical heterogeneity in zirconium alloy ingots. In the case of feeding niobium in a liquid state into a zirconium melt, the use of a special melting unit for melting niobium and a melt supply system in vacuum is required due to the high chemical activity of niobium.
Задачей, на решение которой направлено изобретение, является получение однородной по химическому составу лигатуры цирконий-ниобий без значительных затрат.The problem to which the invention is directed, is to obtain a homogeneous chemical composition of the ligature of zirconium-niobium without significant costs.
Технический результат достигается тем, что в предлагаемом способе получения лигатуры, включающем сплавление компонентов лигатуры, основной компонент - цирконийсодержащий материал укладывают на дно кристаллизатора электронно-лучевой установки, поверх него загружают легирующий компонент - ниобий, расплавляют под действием электронного луча сначала ниобий, после чего осуществляют расплавление цирконийсодержащего материала в сочетании с электромагнитным перемешиванием расплавов.The technical result is achieved by the fact that in the proposed method for producing a ligature, including fusing the ligature components, the main component is a zirconium-containing material placed on the bottom of the crystallizer of an electron beam installation, an alloying component, niobium, is loaded on top of it, the niobium is melted under the influence of an electron beam, and then niobium is melted melting of zirconium-containing material in combination with electromagnetic mixing of the melts.
В частном варианте выполнения способа в качестве легирующего компонента используют чистый ниобий, который загружают поверх цирконийсодержащего материала и расплавляют под действием электронного луча.In a particular embodiment of the method, pure niobium is used as an alloying component, which is loaded on top of the zirconium-containing material and melted by the action of an electron beam.
В частном варианте выполнения способа в качестве легирующего компонента используют ниобий после однократного электронно-лучевого переплава, который расплавляют, а затем дополнительно рафинируют с использованием электромагнитного перемешивания.In a particular embodiment of the method, niobium is used as an alloying component after a single electron-beam remelting, which is melted and then further refined using electromagnetic stirring.
В частном варианте выполнения способа в качестве легирующего компонента используют ниобий после восстановительной плавки, который расплавляют, а затем рафинируют с использованием электромагнитного перемешивания.In a particular embodiment of the method, niobium is used as an alloying component after reduction smelting, which is melted and then refined using electromagnetic stirring.
В частном варианте выполнения способа в качестве цирконийсодержащего материала используют производственные обороты циркония.In a particular embodiment of the method, zirconium production turns are used as a zirconium-containing material.
В частном варианте выполнения способа в качестве цирконийсодержащего материала используют кусочки иодидного циркония.In a particular embodiment of the method, pieces of zirconium iodide are used as zirconium-containing material.
В частном варианте выполнения способа в качестве цирконийсодержащего материала используют магниетермическую губку циркония.In a particular embodiment of the method, a zirconium magnetic sponge is used as a zirconium-containing material.
На чертеже приведена фотография макроструктуры слитка лигатуры цирконий - 6,5% ниобия.The drawing shows a photograph of the macrostructure of an ingot of ligature of zirconium - 6.5% niobium.
Примером осуществления предлагаемого способа является получение слитка лигатуры цирконий - 6,5% ниобия в электронно-лучевой гарнисажной установке ВДЛ-4М, оснащенной системой электромагнитного перемешивания. На дно кристаллизатора укладывали цирконийсодержащий материал в виде оборотов производства бинарного сплава цирконий - 1,0% ниобия массой 75 кг. Сверху укладывали темплет ниобия, отрезанный от слитка двукратного электронно-лучевого переплава массой 4,45 кг. Печь вакуумировали, проверяли и рассчитывали натекание, которое не превышало 25 л × мм рт.ст/с.An example of the implementation of the proposed method is to obtain an ingot of ligature of zirconium - 6.5% niobium in the electron beam skull system VDL-4M, equipped with an electromagnetic stirring system. Zirconium-containing material was laid at the bottom of the mold in the form of production turns of a binary alloy of zirconium - 1.0% niobium weighing 75 kg. A niobium template cut off from an ingot of double electron beam remelting weighing 4.45 kg was laid on top. The furnace was evacuated, checked, and leakage was calculated, which did not exceed 25 L × mm Hg / s.
Под действием электронного луча расплавляли темплет ниобия, затем осуществляли расплавление оборотов циркония, включали систему электромагнитного перемешивания, проводили усреднение состава расплава и слив расплава в медную форму. В результате получали слиток однородный по структуре с отсутствием кусочков нерастворившегося ниобия (см. фото) и химическому составу.Under the action of an electron beam, the niobium template was melted, then the zirconium revolutions were melted, the electromagnetic stirring system was switched on, the melt composition was averaged and the melt was drained into a copper form. As a result, an ingot was obtained that was uniform in structure with no pieces of insoluble niobium (see photo) and chemical composition.
От литниковой, средней и донной частей полученного слитка отбирали пробы для определения содержания ниобия. Для получения сравнительных данных аналогично исследовали слиток лигатуры того же состава, полученный по наиболее близкому способу. Результаты исследований приведены в таблице 1.Samples were taken from the gate, middle, and bottom parts of the obtained ingot to determine the niobium content. To obtain comparative data, a ligature ingot of the same composition obtained by the closest method was similarly studied. The research results are shown in table 1.
Сравнение химического состава слитков по предлагаемому и наиболее близкому способам свидетельствует о решении поставленной задачи.Comparison of the chemical composition of the ingots according to the proposed and closest methods indicates the solution of the problem.
Полученные слитки лигатурного сплава были переведены в стружку, которая была использована для выплавки слитков циркониевого сплава цирконий - 1% ниобия, полностью удовлетворяющих требованиям нормативной документации.The obtained ingots of the ligature alloy were converted into shavings, which was used to melt the ingots of zirconium alloy of zirconium - 1% niobium, which fully meet the requirements of regulatory documentation.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139430/02A RU2313591C2 (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | Method for producing zirconium-niobium master alloy |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2005139430/02A RU2313591C2 (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | Method for producing zirconium-niobium master alloy |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2005139430A RU2005139430A (en) | 2007-06-27 |
RU2313591C2 true RU2313591C2 (en) | 2007-12-27 |
Family
ID=38315011
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2005139430/02A RU2313591C2 (en) | 2005-12-19 | 2005-12-19 | Method for producing zirconium-niobium master alloy |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2313591C2 (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700892C2 (en) * | 2018-02-13 | 2019-09-23 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method for production of ingots out of zirconium alloys based on magnesium-thermal sponge |
RU2796507C1 (en) * | 2022-06-08 | 2023-05-24 | Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Method for obtaining zirconium-niobium alloy |
WO2023167611A1 (en) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method for producing ingots of zirconium alloys based on magnesiothermic sponge |
WO2023239254A1 (en) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Method for producing a zirconium-niobium master alloy |
Families Citing this family (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN114645148B (en) * | 2022-03-28 | 2023-05-05 | 西部钛业有限责任公司 | Preparation method of intermediate alloy for R60705 zirconium alloy cast ingot |
-
2005
- 2005-12-19 RU RU2005139430/02A patent/RU2313591C2/en not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (2)
Title |
---|
АНДРЕЕВ А.Л. и др. Титановые сплавы. Плавка и литье титановых сплавов. - М.: Металлургия, 1978. с.95-96. * |
ЗЕЛИКМАН А.Н. и др. Ниобий и тантал. - М.: Металлургия, 1990, с.196. * |
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
RU2700892C2 (en) * | 2018-02-13 | 2019-09-23 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method for production of ingots out of zirconium alloys based on magnesium-thermal sponge |
RU2800271C1 (en) * | 2022-03-04 | 2023-07-19 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method for manufacturing ingots of zirconium alloys |
WO2023167611A1 (en) * | 2022-03-04 | 2023-09-07 | Акционерное общество "Чепецкий механический завод" | Method for producing ingots of zirconium alloys based on magnesiothermic sponge |
RU2796507C1 (en) * | 2022-06-08 | 2023-05-24 | Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Method for obtaining zirconium-niobium alloy |
WO2023239254A1 (en) * | 2022-06-08 | 2023-12-14 | Акционерное общество "Высокотехнологический научно-исследовательский институт неорганических материалов имени академика А.А. Бочвара" | Method for producing a zirconium-niobium master alloy |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2005139430A (en) | 2007-06-27 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US4248630A (en) | Method of adding alloy additions in melting aluminum base alloys for ingot casting | |
RU2007125606A (en) | METHOD AND DEVICE FOR PRODUCING A LIQUID-SOLID METAL COMPOSITION | |
KR101318239B1 (en) | Silicon purification method | |
CN107164639B (en) | A kind of electron beam covers the method that formula solidification technology prepares high temperature alloy | |
RU2313591C2 (en) | Method for producing zirconium-niobium master alloy | |
RU2572117C1 (en) | Method of production of superalloys based on nickel and alloyed by rare-earth metals | |
JP5513389B2 (en) | Silicon purification method | |
KR20110026005A (en) | Method for refining metal | |
US4451430A (en) | Method of producing copper alloy by melting technique | |
JPH04158955A (en) | Production of ti alloy ingot containing al | |
US3091525A (en) | Deoxidation of refractory metal | |
RU2561581C1 (en) | METHOD OF PRODUCING OF LARGE-SIZE INGOTS WITH RECTANGULAR CROSS SECTION FROM HIGH-STRENGTH ALUMINIUM ALLOYS OF Al-Zn-Mg-Cu-Zr SYSTEM | |
CN102703741A (en) | Zn-Zr intermediate alloy and preparation method and application thereof | |
CN107243602B (en) | Model casting aluminium alloy smelting pouring procedure | |
CN114134356A (en) | Zinc alloy production process | |
Vutova et al. | Electron-Beam Melting and Reuse of Metallic Materials | |
CN108486396B (en) | A kind of smelting preparation method suitable for high Ag aluminium alloy | |
JP2022536553A (en) | Method for preparing lithium-aluminum alloy | |
US2875034A (en) | Production of metals | |
RU2425167C2 (en) | Procedure for control of addition alloy for titanium alloys | |
US2409020A (en) | Method for desulphurizing iron with molten calcium carbide | |
RU2246547C1 (en) | Method of autocrucible melting of metals and slag lining furnace for realization of this method | |
RU2288287C2 (en) | Vacuum electric-arc scull furnace | |
JP3666822B2 (en) | Master alloy for adding Zr into Mg alloy | |
CN112368406B (en) | Method for producing ingot having titanium-containing metal compound |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20121220 |