Сплав на основе титана

 

Использование: изобретение относится к металлургии, а именно к разработке коррозионно-стойких сплавов на основе титана, предназначенных для изготовления деталей, работающих в коррозионно-активных восстановительных средах, преимущественно в восстановительных средах, содержащих ион SO₄. Сущность изобретения: сплав содержит, мас. ванадий 20 55; цирконий 0,1 20; молибден 0,1 17; алюминий 0,1 3; титан остальное, причем суммарное содержание ванадия, циркония, молибдена и алюминия находится в пределах 30 60 мас. 1 табл.

Изобретение относится к металлургии, а именно к области разработки коррозионно-стойких сплавов на основе титана, предназначенных для изготовления деталей, работающих в коррозионноактивных восстановительных средах, преимущественно в восстановительных средах, содержащих ион SO₄.

Известны коррозионные сплавы на основе титана с большим содержанием молибдена, например а.с. N 513101, 534510, 670099.

Эти сплавы обладают удовлетворительными коррозионными свойствами, но технологические свойства у них очень низкие, поэтому они не нашли практического применения.

Наиболее близким по технической сущности к предлагаемому является сплав на основе титана по а.с. N 578357, С 22 С 14/00, 1977 г. содержащий, мас. молибден 23-25, ниобий 13-15, ванадий 10-12, титан остальное.

При одинаковой с заявляемым сплавом коррозионной стойкости в серной среде при концентрации до 40% и температурах до 60оС предлагаемый сплав имеет следующие недостатки: а) высокое содержание тугоплавких элементов Мо и Nb и отсутствие в сплаве Al не позволяют использовать для изготовления слитков стандартный для титановых сплавов метод вакуумно-дуговой плавки с использованием легкоплавких лигатур типа Al-Mo-Ti. Выплавка слитков возможна лишь гарнисажным способом, который существенно увеличивает стоимость сплава из-за введения дополнительного переплава; б) поскольку окисел молибдена при температурах выше 700оС летуч, то высокое содержание Мо в сплаве приводит к сильной загазованности производственных помещений при горячей деформации слитка, что ухудшает экологическую обстановку в цехе.

Предлагаемый сплав технологичен и обладает оптимальным сочетанием коррозионных свойств в различных средах.

Сплав дополнительно содержит цирконий при следующих содержании компонентов, мас. ванадий 20-55; цирконий 0,1-20; молибден 0,1-17; алюминий 0,1-3; титан остальное, причем суммарное содержание ванадия, циркония, молибдена и алюминия находится в пределах 30-60 мас.

Сплавы выплавлялись в вакуумно-дуговой печи методом двойного переплава. Катаные прутки подвергали термической обработке по режиму: нагрев 650^оС 4 ч, охлаждение на воздухе.

Для лабораторных исследований опытного сплава использовали полуфабрикаты следующего химического состава, мас. Сплав 1: Ti-20∨ -9,8Zr-0,1Mo-0,1Al(Σ30) Сплав 2: Ti-34∨ -0,1Zr-8,0Mo-2,0Al(Σ44,1) Сплав 3: Ti-55∨ -0,1Zr-0,1Mo-0,1Al(Σ55,3) Сплав 4: Ti-20∨ -20Zr-17Mo-3,0Al(Σ60) Сплав 5: Ti-19∨ -0,05Zr-0,05Mo-0,05Al(Σ19,15) Сплав 6: Ti-56∨ -21Zr-18Mo-4Al(Σ99) Сравнительные свойства предлагаемого (NN 1-6) и известного (N 7) сплавов приведены в таблице.

Как видно из таблицы применение предлагаемого сплава позволит повысить ресурс оборудования, работающего в промышленных средах при производстве хлора, кроме того предлагаемый сплав экономически более эффективен из-за меньшей стоимости его производства.

Формула изобретения

СПЛАВ НА ОСНОВЕ ТИТАНА, содержащий ванадий и молибден, отличающийся тем, что он дополнительно содержит цирконий и алюминий при следующем соотношении компонентов, мас.

Ванадий 20 55 Молибден 0,1 17,0 Цирконий 0,1 20,0 Алюминий 0,1 3,0 Титан Остальное причем в сумме легирующие элементы ванадий, цирконий, молибден и алюминий составляют 30-60 мас.

РИСУНКИ

Рисунок 1