RU2792515C1

RU2792515C1 - Method for smelting nickel-titanium alloys

Info

Publication number: RU2792515C1
Application number: RU2022122914A
Authority: RU
Inventors: Александр Иванович Ковтунов; Юрий Юрьевич Хохлов; Леонид Владиславович Вершинин; Юрий Алексеевич Исаков
Filing date: 2022-08-26
Publication date: 2023-03-22

Abstract

FIELD: metallurgy.

SUBSTANCE: invention relates to the production of nickel-titanium alloys. The method consists in simultaneous melting of nickel and titanium electrode wires in a graphite crucible due to the heat of electric arcs burning between the graphite crucible or molten metal and electrode wires in an argon medium, while the electrode wires are continuously fed into the graphite crucible.

EFFECT: invention makes it possible to increase the accuracy of controlling the chemical composition of the resulting alloy by controlling the feed rate of the electrode wires.

1 cl

Description

Изобретение относится к металлургии и может быть использовано при выплавке никель-титановых сплавов.The invention relates to metallurgy and can be used in the smelting of nickel-titanium alloys.

Известен способ выплавки никель-титановых сплавов (Способ выплавки никель-титановых сплавов. Патент на изобретение 2690130 от 30.05.2019). По этому способу плавку проводят в вакуумных индукционных плавильных печах с холодным тиглем. При этом шихту в виде титановых таблеток и никелевых пластин предварительно послойно укладывают в тигель. Этот способ выплавки отличается высокой трудоемкостью и себестоимостью.A known method of smelting nickel-titanium alloys (Method of smelting nickel-titanium alloys. Patent for invention 2690130 dated 05/30/2019). According to this method, melting is carried out in vacuum induction melting furnaces with a cold crucible. In this case, the mixture in the form of titanium tablets and nickel plates is preliminarily placed in layers in the crucible. This method of smelting is characterized by high labor intensity and cost.

Известен также способ электрошлаковой выплавки никель-титановых сплавов (И. В. Протоковилов, И. А. Скиба, Д. А. Петров. Технологические аспекты магнитоуправляемой электрошлаковой плавки и термомеханической обработки никелида титана/ «Современная электрометаллургия», 2012, № 2, c. 17-20). По этому способу плавку никель титановых сплавов проводят в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе под слоем шлака. Этот способ отличается меньшей трудоемкостью. Недостатком данного способа является сложность регулирования химического состава сплава. There is also a method of electroslag smelting of nickel-titanium alloys (I. V. Protokovilov, I. A. Skiba, D. A. Petrov. Technological aspects of magnetically controlled electroslag melting and thermomechanical processing of titanium nickelide / "Modern Electrometallurgy", 2012, No. 2, c .17-20). According to this method, the melting of nickel-titanium alloys is carried out in a water-cooled copper mold under a layer of slag. This method is less labor intensive. The disadvantage of this method is the complexity of the regulation of the chemical composition of the alloy.

Технический результат - повышение точности управления химическим составом получаемого сплава, за счет регулирования скорости подачи электродных проволок. Кроме того, предлагаемый способ отличается невысокой трудоемкостью и низкой себестоимостью выплавки никель-титановых сплавов. The technical result is an increase in the accuracy of controlling the chemical composition of the resulting alloy by controlling the feed rate of the electrode wires. In addition, the proposed method is characterized by low labor intensity and low cost of smelting nickel-titanium alloys.

Способ выплавки никель-титановых сплавов, включает одновременную плавку титана и никеля в графитовом тигле. В отличии от прототипа никель и титан непрерывно вводят в тигель в виде электродных проволок, а процесс плавки проводят за счет тепла электрических дуг, горящих между графитовым тиглем или расплавленным металлом и электродными проволоками в среде аргона.Smelting method for nickel-titanium alloys includes simultaneous melting of titanium and nickel in a graphite crucible. Unlike the prototype, nickel and titanium are continuously introduced into the crucible in the form of electrode wires, and the melting process is carried out due to the heat of electric arcs burning between the graphite crucible or molten metal and electrode wires in argon.

Такая совокупность новых признаков с известными позволяет повысить точность управления химическим составом получаемого сплава и снизить трудоемкость и себестоимость выплавки никель-титановых сплавов.Such a combination of new features with known ones makes it possible to increase the accuracy of controlling the chemical composition of the resulting alloy and reduce the labor intensity and cost of smelting nickel-titanium alloys.

Способ выплавки заключается в одновременном плавлении электродных проволок из никеля и титана в графитовом тигле за счет тепла электрических дуг, горящих между графитовым тиглем или расплавленным металлом и электродными проволоками в среде аргона. При этом электродные проволоки непрерывно подаются в графитовый тигель. Smelting method consists in simultaneous melting of nickel and titanium electrode wires in a graphite crucible due to the heat of electric arcs burning between the graphite crucible or molten metal and electrode wires in argon. In this case, the electrode wires are continuously fed into the graphite crucible.

Применение никелевой и титановой электродных проволок, непрерывно и одновременно подаваемых в графитовый плавильный тигель, плавящихся за счет тепла отдельно горящих электрических дуг позволяет регулировать химический состав получаемого сплава в широких диапазонах с высокой точностью. При этом способ отличается невысокой трудоемкостью и низкой себестоимостью.The use of nickel and titanium electrode wires, continuously and simultaneously fed into a graphite melting crucible, melted due to the heat of separately burning electric arcs, makes it possible to control the chemical composition of the resulting alloy in a wide range with high accuracy. The method is characterized by low labor intensity and low cost.

Примером применения данного способа является способ выплавки никель-титановых сплавов в графитовом тигле с применением никелевой электродной проволоки НП-2 диаметром 1,2 мм и титановой электродной проволоки ВТ1-0 диаметром 1,2. Плавку проводили при скорости подачи никелевой проволоки 3 м/мин и напряжении на дуге 16В. Скорость подачи титановой проволоки составляла 3,5 м/мин и напряжение на дуге составляло 16В. При таких режимах формировались в графитовом тигле слитки никель-титановых сплавов с содержанием никеля 55%. An example of the application of this method is the method of smelting nickel-titanium alloys in a graphite crucible using nickel electrode wire NP-2 with a diameter of 1.2 mm and titanium electrode wire VT1-0 with a diameter of 1.2. Melting was carried out at a nickel wire feed speed of 3 m/min and an arc voltage of 16V. The titanium wire feed speed was 3.5 m/min and the arc voltage was 16V. Under such regimes, ingots of nickel-titanium alloys with a nickel content of 55% were formed in a graphite crucible.

Предлагаемый способ обеспечивает технический эффект и может быть осуществлен с помощью известных в технике средств. Следовательно, он обладает промышленной применимостью.The proposed method provides a technical effect and can be carried out using means known in the art. Therefore, it has industrial applicability.

Claims

A method for melting nickel-titanium alloys, including the simultaneous melting of titanium and nickel in a graphite crucible, characterized in that nickel and titanium are continuously introduced into the crucible in the form of electrode wires, and the melting process is carried out due to the heat of electric arcs burning between the graphite crucible or molten metal and electrode wires in argon.