RU2340694C2 - Способ алюминотермического получения углеродсодержащих лигатур для легирования титановых сплавов - Google Patents
Способ алюминотермического получения углеродсодержащих лигатур для легирования титановых сплавов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2340694C2 RU2340694C2 RU2006144392/02A RU2006144392A RU2340694C2 RU 2340694 C2 RU2340694 C2 RU 2340694C2 RU 2006144392/02 A RU2006144392/02 A RU 2006144392/02A RU 2006144392 A RU2006144392 A RU 2006144392A RU 2340694 C2 RU2340694 C2 RU 2340694C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- carbon
- ligature
- melting
- carbide
- aluminum
- Prior art date
Links
Landscapes
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
- Carbon And Carbon Compounds (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области металлургии, а именно к производству лигатур, содержащих углерод, используемых для легирования титановых сплавов. Способ включает загрузку в плавильный агрегат шихты, состоящей из алюминия, флюсовых добавок, материалов, содержащих карбидообразующие элементы, материалов, содержащих углерод, и проведение плавки. В качестве материалов, содержащих углерод, используют соединения карбида алюминия, а плавку проводят при температуре, выше температуры диссоциации карбида алюминия. Изобретение позволяет увеличить содержание углерода в лигатуре и повысить ее качество.
Description
Изобретение относится к области цветной металлургии, а именно к производству лигатур, содержащих углерод, используемых для легирования титановых сплавов.
Легирование титана в процессе выплавки слитков методом вакуумной дуговой плавки представляет достаточно сложную техническую проблему, поскольку при производстве легированных титановых сплавов в их состав вводятся элементы, существенно отличающиеся от основного металла по ряду физических свойств, таких как температура плавления, плотность, растворимость в титане и т.д. Использование в шихту чистых металлов может приводить к появлению включений в самих полуфабрикатах из них. Поэтому для легирования, как правило, применяют лигатуры, содержащие несколько компонентов в своем составе, которые обязательно входят в качестве легирующих элементов в состав выплавляемого сплава.
Наиболее широко в настоящее время применяют лигатуры, полученные методом алюминотермического восстановления металлов из их окислов. Протекание восстановительного процесса возможно в том случае, когда сродство восстанавливаемого металла к кислороду значительно меньше, чем у алюминия, при этом количество выделяющегося тепла должно быть достаточно для расплавления продуктов реакции и их перегрева до температур, на 100-200°С превышающих температуру наиболее тугоплавкой составляющей шихты. Благодаря этому будет обеспечиваться разделение расплава на шлак и металл вследствие их различной плотности.
В последние годы при производстве титановых сплавов получил достаточно широкое распространение в качестве легирующего элемента углерод, который обычно рассматривался в титановых сплавах только как примесь.
Известен способ алюминотермического изготовления комплексной лигатуры, содержащей углерод, в котором в составе шихтовых материалов используются свободный углерод или свободный углерод и легирующие металлические добавки, образующие карбидные соединения (Береславский А.Л.и др. Производство лигатур для выплавки судостроительных титановых сплавов, легированных углеродом. Журнал «Титан», №3-4, 1995 г., стр.16) - прототип.
Недостатком данного способа является то, что расчетное отношение карбидообразующих элементов и, прежде всего к углероду, накладывает ограничения на химический состав комплексной лигатуры, поскольку от него зависит их предельно допустимое соотношение, свыше которого комплексная лигатура становится непригодной для выплавки сплава данной композиции.
Кинетические и термодинамические особенности процесса взаимодействия чистого углерода с расплавом в условиях алюминотермической плавки накладывают ограничения на предельное насыщение лигатуры углеродом. Это связано с неконтролируемым выгоранием части углерода и неоднородностью его распределения в лигатуре. Для лигатуры A-V-C (алюминий-ванадий-углерод) отношение V/C>20.
Использование титана в качестве карбидообразующей добавки позволяет увеличить содержание углерода в лигатуре приблизительно в 1,5 раза (V/C≤15). Но в то же время введение титана, не участвующего в процессе восстановления окислов металлов и хорошо растворяющего кислород, оказывает очень существенное влияние на содержание последнего в лигатуре: с увеличением содержания титана растет содержание кислорода в лигатуре.
Целью данного изобретения является увеличение содержания углерода в лигатуре и повышение качества лигатуры.
Техническим результатом является расширение диапазона баланса карбидообразующих элементов и углерода в комплексной лигатуре, а также повышение однородности лигатуры.
Указанный технический результат достигается тем, что в способе алюминотермического получения углеродосодержащих лигатур для легирования титановых сплавов, включающем загрузку в плавильный агрегат шихты, состоящей из алюминия, материалов, содержащих карбидообразующие элементы, материалов, содержащих углерод, флюсовых добавок, и проведение плавки, в качестве материалов, содержащих углерод, используют карбид алюминия, а плавку проводят при температуре, выше температуры диссоциации карбида алюминия.
Диссоциация карбида алюминия происходит при температуре порядка 2000°С, благодаря этому не происходит выгорания углерода. Углерод выделяется непосредственно в расплав и равномерно распределяется по всему объему, находится как в свободном состоянии, так и образует с металлами карбидные соединения. Добавленный при необходимости в шихту титан выполняет стабилизирующую роль в процессе алюминотермического восстановления окислов, особенно слабо карбидообразующих элементов
Пример осуществления изобретения
Для приготовления шихты использовали следующие компоненты, %:
- порошок алюминия ПФ-4 (АПЖ) - 42;
- карбид алюминия - 5,6;
- пятиокись ванадия - 44;
- оксид кальция - 3,5;
- фторид кальция - 1,6;
- титан губчатый - 1,6;
- оборотные отходы - 2,2.
После взвешивания взятые компоненты смешивали в биконическом смесителе в течение 20-25 мин. Приготовленную смесь засыпали в медный реакционный тигель, уплотняли, засыпали сверху инициирующую смесь (KMnO4+Al), устанавливали электрозапал и поджигали. Продукт плавки извлекали через 40 мин из реакционного тигля. Из данной шихты выплавили 500 кг лигатуры.
Состав полученной лигатуры, %:
Углерод - 4,0-4,6;
Ванадий - 57-60;
Алюминий - 36-38;
Титан - остальное.
Данное изобретение (по сравнению с прототипом) позволяет повысить содержание углерода в лигатуре до 1,5 раз, повысить ее однородность и снизить содержание кислорода, что особенно ценно при вакуумной дуговой выплавке титановых сплавов.
Claims (1)
- Способ алюминотермического получения углеродсодержащих лигатур для легирования титановых сплавов, включающий загрузку в плавильный агрегат шихты, состоящей из алюминия, флюсовых добавок, материалов, содержащих карбидообразующие элементы, и материалов, содержащих углерод, и проведение плавки, отличающийся тем, что в качестве материалов, содержащих углерод, используют соединения карбида алюминия, а плавку проводят при температуре выше температуры диссоциации карбида алюминия.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006144392/02A RU2340694C2 (ru) | 2006-12-12 | 2006-12-12 | Способ алюминотермического получения углеродсодержащих лигатур для легирования титановых сплавов |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
RU2006144392/02A RU2340694C2 (ru) | 2006-12-12 | 2006-12-12 | Способ алюминотермического получения углеродсодержащих лигатур для легирования титановых сплавов |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RU2006144392A RU2006144392A (ru) | 2008-06-20 |
RU2340694C2 true RU2340694C2 (ru) | 2008-12-10 |
Family
ID=40194543
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
RU2006144392/02A RU2340694C2 (ru) | 2006-12-12 | 2006-12-12 | Способ алюминотермического получения углеродсодержащих лигатур для легирования титановых сплавов |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
RU (1) | RU2340694C2 (ru) |
-
2006
- 2006-12-12 RU RU2006144392/02A patent/RU2340694C2/ru active
Non-Patent Citations (1)
Title |
---|
БЕРЕСЛАВСКИЙ А.Л. и др. Производство лигатур для выплавки судостроительных титановых сплавов, легированных углеродом. Журнал «Титан», № 3-4, 1995, с.16. * |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
RU2006144392A (ru) | 2008-06-20 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
CN110408806B (zh) | 一种铝铌钽中间合金及其制备方法 | |
LU500368B1 (en) | Preparation method for copper or copper alloy material, and refining agent for refining | |
TW201708548A (zh) | 製造富含鉑族金屬(pgm)合金之方法 | |
CN110564997A (zh) | 一种铝钛钼中间合金及其制备方法 | |
US4088475A (en) | Addition of reactive elements in powder wire form to copper base alloys | |
JPH0238545B2 (ru) | ||
RU2340694C2 (ru) | Способ алюминотермического получения углеродсодержащих лигатур для легирования титановых сплавов | |
US4179287A (en) | Method for adding manganese to a molten magnesium bath | |
CN110484765B (zh) | 一种铝青铜合金及其制备方法 | |
KR101591629B1 (ko) | 마그네슘의 용융점 이하에서 Al-Mg계 합금을 제조하는 방법 | |
US4177059A (en) | Production of yttrium | |
CN109487091B (zh) | 一种电渣重熔引弧剂及制备方法 | |
CN105838969B (zh) | 重熔法生产钛铁的方法 | |
RU2374349C1 (ru) | Способ выплавки ванадийсодержащих сплавов | |
RU2347836C1 (ru) | Способ производства лигатуры на основе никеля и магния | |
JPH0215618B2 (ru) | ||
US2926080A (en) | Process for the introduction of rare earths in addition alloys | |
JP5066018B2 (ja) | 鋳造方法 | |
RU2653042C1 (ru) | Лигатура для выплавки титановых сплавов | |
US490961A (en) | Process of producing metallic alloys | |
US6840980B2 (en) | Method for eliminating bismuth from molten lead by adding calcium-magnesium alloys | |
TWI825639B (zh) | 矽鐵釩及/或鈮合金、矽鐵釩及/或鈮合金之製造及其用途 | |
JPH0364423A (ja) | 金属間化合物Ti―Al基合金の溶解方法 | |
US3997332A (en) | Steelmaking by the electroslag process using prereduced iron or pellets | |
RU2230815C1 (ru) | Способ получения железо-магниевого сплава на основе кремния |