Способ получения титанового сплава

(55 С 22 В 34/12 ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТПО ИЗОБРЕТЕНИЯМ И ОТКРЫТИЯМПРИ ГКНТ СССР ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ(57) Изобретталлургии, в чму произвосплавов. Целфазовой однПоставленнаполученного1080 С в течдят по оконцамагния. Сплародностью мрошковойзффективнос ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАНОВОГО евый завод Березиевого комбината и Всесоюзного научи проектного инстиА.А, Щелконогор, Химическая тех ка, 1983, с,246,Наиболее близким по техническои суности и полученному результату являеспособ получения титановых лигатур, включающий приготовление исходной смеси хлоридов, восстановление смеси хлоридовметаллическим магнием при 750 - 850 С, вакуумную сепарацию реакционной массыпри 980 - 1000 ОС.Описанный способ не позволяет получить титановые сплавы с высокой фазовойоднородностью.Цель изобретения - , повышение фазовой однородности титановых сплавов,получаемых магниетермическим восстановлением хлоридов,Поставленная цель достигается путемтого, что после окончания отгонки магния ихлорида магния из реакционной массы, т,е,после окончания процесса сепарации (окончание может бцть определено, например,па низкому остаточному давлению в аппарате, либо по "нэтеканию" в аппарат, либо по ения титановых шение тетрахлоегирующих злеосстановление аллом сначала и 900-950 МС в полученной реен ными неоргаа нявляется значидность титановоазой титанового содержит фазы его элемента, что вание в ряде обпорошковой меК АВТОРЯКОМУ СВИДЕТЕЛЬСТВ(56) Резниченко В.А. и днология титана. - М,: На Изобретение относится к области цветной металлургии, в частности магниетермическому производству губчатых титановых сплавов,Известен способ получ сплавов, включающий сме рида титана с хлоридами л ментов, двустадийное в хлоридов щелочным мет при 600-800 С, затем пр течение 1 - 10 ч, промывку кционной массы разбавл ическими кислотами. Недостатком способа тельная фазовая неодноро го сплава, Так, наряду с ф сп,ава полученный металл чистого титана и легирующ ограничивает его использо ластей техники. например в таллургии.ение относится к цветной меастности к магнийтермическодству губчатых титановых ь изобретения - повышение ородности титановых сплавов. я, цель достигается выдержкой шлака в вакууме при 1010- ение 5 - 35 ч. Выдержку провонии отгонки хлорида магния и вы с высокой фазовой одноогут быть использованы в по- металлургии с большей тью, 1 табл.стабилизации потребляемой мощности илидругими методами) производится выдержкаполученного продукта в вакууме при температуре 1010-1080 С в течение 5 - 35 ч.8 процессе магниетермического восстановления хлоридов, а также вакуумнойсепарации образование сплава затрудненоиз-за того, что частицы титана и легирующего элемента отделены, друг от друга прослойками магния и хламида магния, 10препятствующими стеканию частиц и образованию сплава. Поэтому после протеканияпроцесса сепарации, когда магний и хлоридмагния практически полностью удалены из.губки получаемого сплава, создаются благоприятные условия для спекания частиц иобразования сплава.Температура выдержки ниже 1010 Снедостаточна для процесса спекания металлических частиц, что не приводит к улучшению фазовой однородности по сравнению сизвестным способом, а выше 1080 С происходит значительное взаимодействие состенками реакционного аппарата, что приводит к образованию фазы ферротитана и, 25следовательно, к ухудшению фазовой однородности титанового сплава.Продолжительность процесса высокотемпературной выдержки менее 5 ч не приводит к улучшению фазовой однородности, 30продолжительность выдержки выше 35 чухудшает фазовую однородность из - за образования фазы ферротитана.Условия проведения высокотемпературной выдержки определены зкспериментальио и обусловлены требованиями,предъявляемыми к порошковым титановымсплавам.Однородность сплавов определялась сиспользованием метода рентгенофазного 40анализа, Однородность сплава принималиудовлетворительной при наличии в сплавепримесной фазы не более 1 о ,П р и м е р 1. Исходную смесь, содержащую 21 кг ТС 14 и 15,4 кг МЬС 5, подавали в 45реактор на восстановление металлическиммагнием. Ч емпература процесса восстановления 780-800 С. По окончании процессавосстановления реакционную массу подвергали вакуумной сепарации при 1000 С. 50Окончание процесса сепарации, т,е. отгонки магния и дихлорида магния, определялипо дифференциальной методике, в соответствии с которой при отключенной вакуумной системе величина изменения 55 остаточного давления в аппарате не превышала 3 мкм рт.ст. в минуту.По окончании отгонки магния и дихлорида магния производили выдержку при температуре 1050 С в течение 10 ч.Рентгенофазное исследование показало, что полученный сплав Т 1 - 50 мас, МЬ. имел структуру Р-титана, Других фаз в полученном губчатом сг лаве обнаружено не бы-ло.П р и м е р ы 3-8. Получение сплавов согласно предлагаемым, технологическим режимам иллюстрируется на примерах сплава титан - ниобий, сведенных в таблицу,Соотношение исходных хлоридов титана и ниобия, а также последовательность выполнения операций при проведении процесса аналогично приведенным в примере 1.Примеры 3 и 4 иллюстрируют получение титанового сплава внутри предлагаемых технологических режимов, примеры 5 - 8 - за предлагаемыми пределами. Основной образовавшейся во всех примерах фазой является фаза Р -титана, что соответствует диаграмме состояния системы Т-ЙЬ.Количество примесных фаз, укаэанных в таблице, определено по интенсивностям линий на дифрактограммах.П р и м е р 9. Исходную смесь, содержащую 26,5 кг Т 1 С 4 и 9,4 кг МоСЬ, подавали в реактор на восстановление металлическим магнием, Температура процесса восстановления 830 - 850 С. По окончании процесса восстановления реакционную массу подвергали вакуумной сепарации при 1000 С. После отгонки магния и дихлорида магния производили выдержку при температуре 1060 С в течение 20 ч, Полученный сплав Т - 33 мас.Мо имел структуру р-титана. Других фаз обнаружено не было. Формула изобретения Способ получения титанового сплава, включающий магниетермическое восстановление смеси тетрахлорида титана и хлоридов легирующих элементов и вакуумную сепарацию реакционной массы при 980- 1000 С, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повышения чистоты и качества сплава за счет фазовой однородности, после вакуумной сепарации осуществляют выдержку сплава при 1010 - 1080 С в течение 5 - 35 ч.1696547 Составитель А. КальницкийТехред М.Моргентал Корректор Т. Малец Редактор Е. Папп Производственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород, уч.Гагарина, 101 Заказ 4280 Тираж Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР 113035, Москва. Ж, Раушская наб., 4/5