Способ получения сплавов титана

, 44824 З ОЛИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ К АВТОРСКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВУ Союз Советских Социалистических) 1901717,22) Заявлено 30,03.7 присоединением заявкиГосударственный комите овета Министров СССР) П тетно 30.10,74. Бюлле обретений ОпУблико 53) УДК 669.295.5.094.2делам открыт Дата опубликования описания 72) Авторы изобретени 71) ЗаявительБ. С. Гамелкин и И, М, Чепрасов осударственный ордена Октябрьской Революции научно-исследовате ский и проектный институт редкометаллической промышленности(54) СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ СП В ТИТА Изобретение относится к области металлургии титана и его сплавов.Известен способ получения сплавов титана путем металлотермического восстановления раствора хлорида титана с хлоридом легирующего металла с определенным постоянным соотношением, необходимым для получения сплава заданного состава.Для этого способа характерна неравномерность распределения легирующих элементов в продуктах восстановления.Отличительной особенностью предлагаемого способа является то, что восстановление проводят с изменением концентрации хлорида легирующего металла в растворе по ходу процесса; концентрацию хлорида легкоплавкого легирующего металла уменьшают от 1,0 - 1,4 в начале процесса до 0,6 - 1,0 в конце процесса от заданного содержания легирующего металла в сплаве; концентрацию хлорида тугоплавкого легирующего металла увеличиваюг от 0,5 - 1,0 в начале процесса до 1,0 - 1,5 в конце процесса от заданного содержания легирующего металла в сплаве.Это позволяет повысить однородность получаемых сплавов.Сущность способа заключается в том, что металлотермическому восстановлению подвергают растворы (или суспензии) галогенидов переменного состава с уменьшающейся или увеличивающейся по ходу процесса концентрацией хлорида легирующего металла; причем начальная концентрация хлорида легкоплавкого металла соответствует 1,0 - 1,4, а ко нечная 0,6 - 1,0 заданного содержания легкоплавкого металла в сплаве; начальная концентрация хлорида тугоплавкого металла соответствует 0,5 - 1,0, а конечная 1,0 - 1,5 заданного содержания тугоплавкого металла в о получаемом сплаве. Процесс ведут при 700 -1000 С, скорости непрерывной подачи реагентов 5 в 1 г/см 2 час при степени использования магния 40 - 80% и температуре растворов (или суспензий) 20 в 1 С.5 П р и м е р 1. Для получения губчатого сплава титана с заданным содержанием 20 алюминия (22,3 вес, о/, А 1 Са) приготавливают при 20 С исходную суспензию А 1 С 1, в Т 1 С 14 с содержанием 30,3 вес. оА 1 С 1 а, что соответствуо ет 26 А 1 в сплаве (1,3 от заданного содержания). Приготовленную суспеизию при непрерывном ее разбавлении тетрахлоридом титана подают в реактор восстановления (диаметр 140 мм, высота 400 мм) со скоростью 4 кг/час 5 на поверхность расплавленного и нагретого до850 С магния, взятого с избытком 80 /о, проводя восстановление в интервале 850 - 920 С.Концентрацию А 1 С 1 з в непрерывно подаваемой суспензии монотонно уменьшают по ходу О восстановления от 30,3 вес, /о (соответствует448243 45 50 55 60 Сапунова, 2 Типография,пр. 326% А 1, т. е, 1,3 от заданного содержания в сплаве) в начале восстановления до 16,9 вес. (соответствует 14/о А 1, т. е. 0,7 от заданного содержания в сплаве) в конце восстановления.Реакционную массу подвергают вакуумной сепарации при 900 - 980 С. Полученный блок губки (диаметр 140 мм, высота 110 мм) весом 1,1 кг анализируют на содержание алюминия по высоте (через каждые 20 мм) и сечению (через 25 мм),Максимальное отклонение от заданного содержания алюминия в губчатом сплаве, полученном предлагаемым и известным способами составляет соответственно + 5 - 6 и +25 - 45 отн. %.Пример 2. Для получения сплава титана с 20% галлия приготавливают при 30 С исходный раствор хлорида галлия в тетрахлориде титана с содержанием 16,8 вес. /, 6 аС 1 что соответствует содержанию 24% ба в сплаве, т. е. 1,2 от заданного содержания, Приготовленный раствор при непрерывном его разбавлении тетрахлоридом титана подвергают восстановлению магнием (параметры восстановления те же, что и приведенные в примере 1). Концентрацию ба С 1 з в непрерывно подаваемом растворе уменьшают по ходу восста. новления от 16,8 вес. % баС 1 з (соответствует 24% йа, т. е. 1,2 от заданного содержания в сплаве) в начале восстановления до 10,9 вес. % баС 1 з (соответствует 16 вес. % ба, т. е.0,8 от заданного содержания в сплаве) в конце восстановления. Однородность сплава титана с галлием значительно выше, чем у полученного известным способом. Отклонение от заданного содержания галлия в сплаве, полученном предлагаемым и известным способами составляет соответственно +3 - 5 и +.25 - 30 отн. %.П р и м е р 3. Для получения губчатого сплава титана с заданным содержанием 30% молибдена приготавливают при 20 С исходную суспензию МоС 1 з в Т 1 С 4 с содержанием 40 вес, /о молибдена в сплаве (1,3 заданного содержания). Приготовленную суспензию при постоянно уменьшающемся разбавлении тетрахлоридом титана подают в реактор восстановления (диаметр 140 мм, высота 40 мм) на поверхность расплавленного и нагретого до 800 С магния, взятого с избытком 80%, проводя восстановление в интервале 800 в 9 С. Концентрацию подаваемой суспензии по ходу восстановления монотонно повышают от 15 вес, МоСз (соответствует содержанию 20% Мо в сплаве, т. е. 0,7 от заданного) до 33,5% МоСз (соответствует содержанию 40% Мо в сплаве, т. е, 1,3 заданного) в конце восстановления, Реакционную массу подвергают вакуумной сепарации при 900 - 980 С. Полученный блок губки (диаметр 140 мм, высота 100 м) весом 1,2 кг анализируют на содержание молибдена по высоте через каждые 20 мл и сечению - через 25 мм. Результаты анализа покаЗаказ 1442/17 Изд. М 1170 5 10 15 20 25 30 35 40 4зывают, что однородность губчатого сплава титана с молибденом, полученного предлагаемым способом, значительно выше, чем полученного известными способами (путем магниетермического восстановления суспензий постоянного состава). Максимальное отклонение от заданного содержания молибдена в губчатом сплаве, полученном предлагаемым и известным способами составляет соответственно 5 и -+25 - 40 отн. %.П р и м е р 4. Для получения губчатого сплава титана с 20% вольфрама приготавливают при 20 С исходную суспензию %С 1, и Т 1 С 4 с содержанием 19 вес. % %С 1 что соответствует содержанию 30 вес. % вольфрама в сплаве (1,5 от заданного содержания). Приготовленную суспензию разбавляют тетрахлоридом титана и восстанавливают магнием (условия восстановления те же, что и в примере 4). Концентрацию подаваемой суспензии по ходу восстановления постоянно повышают от 5,7 вес. % ЮС 1, (соответствующей 10 вес. % % в сплаве, т, е. 0,5 от заданного) до 19% ЮС 1, (исходная суспензия). Реакционную массу подвергают вакуумной сепарации (параметры сепарации те же, что и в примере 3), а полученный после сепарации блок губчатого сплава анализируют на содержание вольфрама,Результаты анализа свидетельствуют, что однородность сплава Т с %, полученного предлагаемым способом, значительно выше, чем полученного известным способом. Максимальное отклонение от расчетного содержания вольфрама в губчатом сплаве, полученном предлагаемым и известным способами, лежит в пределах соответственно 5 - 8 и -1-30 - 50 отн .Аналогично получают сплавы титана с ниобием, танталом и другими металлами. Предмет изобретения 1. Способ получения сплавов титана путем металлотермического восстановления раствора хлорида титана с хлоридом легирующего металла, отличающийся тем, что, с целью повышения однородности получаемых сплавов, восстановление проводят с изменением концентрации хлорида легирующего металла в растворе по ходу процесса.2, Способ по п. 1, отличающийся тем, что концентрацию хлорида легкоплавкого легнрующего металла уменьшают от 1,0 - 1,4 в начале процесса до 0,6 - 1,0 в конце процесса от заданного содержания легирующего металла в сплаве.3. Способ по п, 1, отличающийся тем, что концентрацию хлорида тугоплавкого легирующего металла увеличивают от 0,5 - 1,0 в начале процесса до 1,0 - 1,5 в конце процесса от заданного содержания легирующего металла в сплаве.Тираж 651 Подписное