Лигатура для производства титановых сплавов
Лигатура используется в производстве сплавов на основе титана. Лигатура состава, мас.%: молибден 30,0-40,0, ванадий 5,0-10,0, хром 5,0-10,0, вольфрам 5,0-10,0, ниобий 5,0-10,0, цирконий 10,0-15,0, алюминий - остальное. Повышается прочность сплавов на основе титана. 2 табл.
Изобретение относится к области металлургии, в частности к составам лигатур, используемых в производстве сплавов на основе титана.
Известна лигатура, содержащая, мас.%: молибден 30,0-36,0; ванадий 30,0-36,0; хром 5,0-10,0; железо 5,0-10,0; вольфрам 0,5-0,6; алюминий - остальное [1].
Задачей изобретения является повышение прочности сплавов на основе титана.
Технический результат достигается тем, что лигатура, включающая молибден, ванадий, хром, вольфрам, алюминий, дополнительно содержит ниобий и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибден 30,0-40,0; ванадий 5,0-10,0; хром 5,0-10,0; вольфрам 5,0-10,0; ниобий 5,0-10,0; цирконий 10,0-15,0; алюминий - остальное.
В таблице 1 приведены составы лигатуры, в таблице 2 - прочность сплавов на основе титана (расход лигатуры 2%).
| Таблица 1 | |||
| Компоненты | Состав, мас.% | ||
| 1 | 2 | 3 | |
| Молибден | 30,0 | 35,0 | 40,0 |
| Ванадий | 10,0 | 7,0 | 5,0 |
| Хром | 5,0 | 8,0 | 10,0 |
| Вольфрам | 10,0 | 7,0 | 5,0 |
| Ниобий | 5,0 | 7,0 | 10,0 |
| Цирконий | 10,0 | 13,0 | 15,0 |
| Алюминий | остальное | остальное | остальное |
| Таблица 2 | ||
| Марка сплава | Предел прочности при растяжении, кгс/мм2 | |
| без обработки лигатурой | с обработкой лигатурой | |
| ВТ 5-1 | 75-95 | 110-115 |
| ОТ 4 | 70-90 | 110-115 |
| ВТ 4 | 85-105 | 115-120 |
| ВТ 8 | 100-115 | 125-130 |
| ВТ 9 | 115-130 | 140-145 |
| ВТ 15 | 130-150 | 160-165 |
Введенные в сплав на основе титана компоненты, входящие в состав лигатуры проявляют себя следующим образом. Алюминий является α-стабилизатором. Молибден, ванадий, ниобий выполняют функцию β-стабилизаторов. Цирконий является нейтральным упрочнителем (упрочняет α и β-титан), образует раствор замещения. Введение хрома способствует фиксации β-фазы закалкой.
Лигатуру выплавляют в электропечах в атмосфере аргона.
Выплавка сплавов на основе титана также должна проводиться в среде аргона (в медных водоохлаждаемых или графитовых тиглях с титановым гарниссажем), где источником тепла является дуга постоянного тока, возбуждаемая между дном тигля и расходуемым электродом, изготовленным путем холодного прессования губчатого титана с добавлением легирующих элементов (лигатуры).
Лигатуру вводят в расплав серого чугуна в желобе вагранки или ковше. Оптимальное время выдержки чугуна в ковше при массе жидкого расплава в нем до 0,5 т - 3,5 мин; 0,5-2 т - 5-8 мин; 5-8 т - 5-10 мин.
Источник информации
1. SU 393349, С22С 35/00, 1973.
Лигатура для производства титановых сплавов, содержащая молибден, ванадий, хром, вольфрам, алюминий, отличающаяся тем, что дополнительно содержит ниобий и цирконий при следующем соотношении компонентов, мас.%: молибден 30,0-40,0, ванадий 5,0-10,0, хром 5,0-10,0, вольфрам 5,0-10,0, ниобий 5,0-10,0, цирконий 10,0-15,0, алюминий остальное.
