Способ получения сплавов титана

Способ получения сплавов титана, включающий приготовление смеси тетрахлорида титана и хлоридов легирующих элементов, доведение смеси до кипения, восстановление смеси хлоридов магнием и вакуумную сепарацию реакционной массы, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности титанового сплава, доведение смеси до кипения ведут под давлением 0,1-2,0 MПa.

Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к магниетермическому производству губчатых титановых сплавов.
Целью изобретения является повышение однородности титанового сплава.
П р и м е р 1. Исходную смесь, содержащую 15,8 кг тетрахлорида титана и 12,54 кг пентахлорида ниобия, загружают в бункер. В бункере задают аргоном давление 0,3 МПа и начинают разогрев смеси хлоридов. Под заданным давлением смесь закипает при температуре 170^oC, после чего ее подают по обогреваемому трубопроводу на восстановление в реактор с металлическим магнием, нагретым до 800^oC. По окончании процесса восстановления полученную реакционную массу подвергают вакуумной сепарации при температуре 1000^oC. В результате процесса получают 8 кг титанниобиевого сплава с содержанием ниобия 52 мас. Отклонение содержания ниобия от заданного составляет 3%
П р и м е р ы 2 5. Получение сплавов согласно заявленным технологическим режимам иллюстрируется на примерах получения сплава Ti 52 мас. Nb (даны в табл. 1). Соотношение исходных хлоридов титана и ниобия, а также последовательность выполнения операций при проведении процесса аналогичны приведенным в примере 1. Однородность сплава удовлетворительна, если отклонение содержания компонентов от заданного не превышает 5%
Примеры 2 и 3 иллюстрируют получение сплава внутри заявленных технологических режимов, примеры 4 и 5 за предлагаемыми пределами.
П р и м е р 6. Исходную смесь, содержащую 6,5 кг тетрахлорида титана и 1,2 кг пентахлорида молибдена, загружают в бункер. В бункере аргоном задают давление 0,35 МПа и начинают разогрев смеси хлоридов. После закипания смеси под заданным давлением при температуре 195^oC ее подают по обогреваемому трубопроводу на восстановление в реактор с магнием, нагретым до 850^oC. По окончании процесса восстановления полученную реакционную массу подвергают вакуумной сепарации при 1000^oC. В результате получают 1,8 кг титанмолибденового сплава с содержанием молибдена 20 мас. Отклонение содержания молибдена от заданного составляет 2%
П р и м е р 7. В бункер загружают 10,2 кг тетрахлорида титана, 0,8 кг трихлорида алюминия, 2,7 кг пентахлорида тантала. В бункере задают аргоном давление 0,5 МПа и начинают разогрев смеси хлоридов. После закипания смеси под заданным давлением при температуре 200^oС ее подают на восстановление в реактор с магнием, нагретым до 800^oC. По окончании процесса реакционную массу подвергают вакуумной дистилляции при температуре 1000^oC. В результате процесса получили 3,6 кг титантанталалюминиевого сплава с содержанием 33 мас. тантала и 4 мас. алюминия. Отклонение содержания тантала от заданного составляет 2% а алюминия 0,3%
В табл. 2 приведены примеры по получению титанового сплава, содержащего 52 мас. ниобия, путем восстановления смеси TiCl₄ 44 мас. NbCl₅.
В случае примера по прототипу смесь хлоридов приводилась в парообразное состояние при атмосферном давлении (0,098 МПа) при температуре 150^oC (температура кипения составляла 140^oC) и подавалась в парообразном состоянии в реактор. Распределение ниобия по объему блока приведено в табл. 2. Там же приведено распределение ниобия в примерах 1 5 по заявляемому способу. Примеры 1 3 иллюстрируют получение сплава внутри заявленных технологических режимов, примеры 4 и 5 за заявленными пределами.
Представляем дополнительные примеры по получению сплавов титана, отражающие влияние предельных значений на достижение цели.
Получение сплавов иллюстрируется в табл. 3 на примерах получения сплава Ti 20% Mo. Соотношение исходных хлоридов титана и молибдена, а также последовательность выполнения операций при проведении процесса аналогичны приведенным в примере 6. Примеры 8 и 9 иллюстрируют получение сплава внутри заявленных технологических пределов, примеры 10 и 11 за пределами.
Изобретение относится к цветной металлургии, в частности к магниетермическому производству губчатых титановых сплавов. Цель изобретения - повышение однородности титанового сплава. Способ получения сплава титана включает приготовление смеси тетрахлорида титана и хлоридов легирующих элементов, доведение смеси до кипения ведут под давлением 0,1 - 2,0 МПа, восстановление смеси хлоридов магнием и вакуумную сепарацию реакционной массы. Отклонение содержания легирующего элемента составляет 0,3 - 2,0%. 3 табл.