SU1014653A1

SU1014653A1 - Способ обработки титановых порошков

Info

Publication number: SU1014653A1
Application number: SU813302093A
Authority: SU
Inventors: Виктор Антонович Дрозденко; Владимир Иванович Дрожжев; Николай Владимирович Галицкий; Юрий Георгиевич Олесов; Юрий Антонович Снетков; Валентина Илларионовна Чернова; Людмила Константиновна Шмидт
Original assignee: Всесоюзный научно-исследовательский и проектный институт титана
Priority date: 1981-06-18
Filing date: 1981-06-18
Publication date: 1983-04-30

Abstract

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВЫХ ПОРОШКОВ В жидкой среде, отличающийс тем, что, с целью повышени выхода годного порошка, снижени в нем содержани железа, кислорода и водорода, улучи1ени его физических свойств в.качестве жидкой среды используют чет{ф еххлористый1 углерод с растворенным в нем хлором при его концентрё1ции 0,5-10 мас.%.

Description

Is

сд

00 Изобретение относитс k порошковой металлургии, в частности к спос бам обработки порошков в жидких средах. Известны способы механической и химической обработки титановых поро ков с целью придани им определенно крупности и формы в жидких средах воде , водных растворах кислот, этиловом спирте и fjp. К недостаткам указанного способа следует отнести невысокую эффективность измельчени порошка и значительное содержание в немэ примесей железа, водорода и кислорода. Наиболее близким к предлагаемому по технической сущности и достигаемому результату вл етс способ обработки титановых порошков в 1-3%ном водном растворе сол ной кисдоты 12. Недостатком этого (способа вл ет с мала эффективность измельчени порошка при значительном увеличении в обрабатываемом порошке содержани водорода и кислорода за счет протекани химических регисций с сол ной кислотой и водой, что приводит к повышению твердости порошка и ухудшению его физико-механических свойс Это в свою очередь снижает качество порошка как исходного материала дл изготовлени из него изделий методо прессовани . Цель изобретени - повышение выхода годного порошка, снижение в нем содержани железа, кислорода и водорода,- улучшение его физических свойств. Указанна цель достигаетс тем, что согласно способу обработки титановых порошков в жидкой среде в качестве жидкой среды используют четыреххлористый углерод с растворенным в нём хлором при его концент |рации 0,5-10 мас.%. Сущность способа обработки заключаетс в том/ что четыреххлористый углерод, содержащий примесь элементарного хлора, вл етс активным реагентом и вступает во взаимодействие как с примес ми (Fe, Af), так и с титаном наместе излома зерен, что способствует не только удалению нежелательных примесей, но и получению порошка округлой формы с более равномерным составом по крупности. Пример. Через навеску четыреххлористого углерода 350-400 г (220-250 мл) , наход щегос в стекл нной колбе при комнатной температуре , пропускают газообразный сухой хлор до его растворени в количестве 1-3% от общей массы. Затем туда же загружают 50-70 г титановой губки, измельченной до крупности минус 0,2 мм. Колбу устанавливают на магнитную мешалку и смесь энергично перемешивают . Через 1-2 мин от начала перемешивани наблюдаетс самопроиз вольный разогрев содержимого колбы, что свидетельствует 6 прохождении экзотермической реакции между компонентами смеси. Уровень подъема температуры определ етс концентрацией растворенного хлора. При концентраци х ниже 3% она не достигает температуры кипени четыреххлористого углерода {77°С), а выше зтой концентрации четыреххлористый углерод закипает , за счет чего избыточное тепло отводитс от зоны взаимодействи . Рост температуры также зависит от концентрации: при 3% достигает максимальной величины - 12°С/мин. В услови х опытов определ ют окончание процесса обработки по прекращению подъема температуры или кипени смеси. По окончании опыта избыточный четыреххлористый углерод, содержащий в себе продукты реакции (TiCJ, взвесь мелких твердых хлоридов и др) , сливают, а обработанный порошок титана дважды промывают декантацией свежим четыреххлористым углеродом, а затем промывают на фильтре Шотта. Затем после этого порошсхх сушат при нормальной температуре Т20°С) и помещают в закрытую емкость, из которой его собирают на ситовый и хими ский анализ. В табл.. 1 приведены сравнительные результаты обработки титановых порошков в разных средах. Таблица 1.

Исходньй порошок 0,50 0,30 0,9 Обработка растворе- НС$ (прототип) 0,35 0,35 0,7 0,10 520 320 120 0,10 540 340 140

Обработка в четырвххлористом уг лероде при содержании хлора, мас.%

Как видно из результатов осуществлени процесса обработки при использовании в качестве среды четьфеххлористого углерода с растворенным в нем хлоридом, содержание примеси кислорода, водорода и железа в порошке титана значительно уменьшаетс .

Присутствие растворенного элементарного хлора в/четЕфеххлористом углероде способствует удалению из титанового порошка примесей и образованию порошка округлой формы за счет взаимодействи с титаном в местах излома. При этом наблюдаетс разогрев среды за счет вьщелени тепла реакций. Интенсивность взаимодействи определ етс концентрацией растворенного хлора, котора в конечном;, итоге приводит к регулированию вьихода годньос Фргисций, потерь тирана и скорости процесса обработки (росту температуры во времени).

5

8

12,0

.Продолжение табл. 1

Пример2. В четыреххлористый углерод объемом 250 мл подают газообразный хлор в количествах, обеспечиваюцих его концентрацию в смеси в заданных пределах. Затем в этот раствор загружают 100 г титановой трубки, измельченной до крупности минус 0,15 мм. Сосуд помещают на магнитную мешалку и смесь энергично перемешивают . Температура начала опыта -7 ., т.е. равна температуре окружакщёй среды. Через некоторое врем наблюдают рЬст температуры в сосуде, что указывает на начало химического взаимодействи порошка и его составл ющих с компонентами раствора.

Рост температуры, выход конечных фракций порошка зависит от исходной концеитрации хлора в четыреххлорист « титане, что иллюстрируетс данньв4и табл. 2, в которой представлены результаты опытов.

Т а б л и ц а 2

0,3

2,0

3,5 5,1 6,65 10146 Как видно из результатов опытов, на скорость процесса обработки вли ет концентраци хлора до 3%; выше 3% несколько увеличиваетс выход товарных фракций порошка, но растут потери за счет более глубокой хими-5 ческой коррозии. Оптимальиое содержание хлора в четыреххлористом углероде 3-3,5%, так как оно обеспечивает наиболее.быстрый рост температуры в реагирующей &лес , достаточ-Ю но высокий выход товарной фракции порошка (фракции минус 180 мкм) и приемлбмые потери титанйР за счет коррозии (всего 2%) . При,более высо53 них концентраци х растут потери, увеличиваетс врем взаимодействи , а выход товарных фракций растет незначительно . При концентраци х ниже 3% процесс обработки зат гиваетс и падает выход товарных фракций порошка . Экономичность способа определ етс объемом использовани , Предлагаемый способ обеспечивает безотходную технолсхгию,при которой возможность возникновени пожароили взрывоопасных ситуаций практически исключена.

Claims

СПОСОБ ОБРАБОТКИ ТИТАНОВЫХ ПОРОШКОВ в жидкой среде, отличающийся тем, что, с целью повышения выхода годного порошка, снижения в нем содержания железа, кислорода и водорода, улучшения его физических свойств, в-качестве жидкой среды используют четыреххлористый; углерод с растворенным в нем хлором при его концентрации 0,5-10 мас.%.