Способ получения гомогенного сплава tinita

Изобретение относится к области металлургии, а именно к способу получения гомогенных слитков титанового сплава TiNiTa. Способ получения слитка гомогенного сплава TiNiTa включает укладку навесок исходных материалов в медный водоохлаждаемый поддон вакуумной электродуговой печи, при этом на дно поддона укладывают никелевые пластины, на них кладут спрессованную титановую губку, а сверху - танталовую пластину, в дополнительную лунку укладывают являющийся геттером цирконий, печь вакуумируют до остаточного давления 10-3 мм рт.ст. и наполняют аргоном высокой чистоты. На первом этапе плавки зажигают дугу между нерасходуемым электродом и циркониевым геттером для удаления помесного кислорода в инертном газе, затем производят расплавление исходных материалов до получения единого слитка, а на втором этапе плавки полученный слиток устанавливают на место нерасходуемого электрода и проводят переплав в вакууме в режиме расходуемого электрода с последующей шлифовкой слитка. Получают однородный слиток высокого качества по химическому составу. 1 пр.

 

Изобретение относится к области металлургии, а именно способу получения гомогенных слитков титанового сплава TiNiTa. Задачей изобретения является создание способа промышленно выгодного получения гомогенных слитков за два этапа выплавки на электродуговых печах с нерасходуемым и расходуемым электродами. Полученные слитки имеют габариты пригодные для производства фольг и тонких проволок для изготовления медицинских изделий типа Стент и Кава-фильтр.

Известен способ получения полуфабрикатов из сплавов с памятью формы NiTi (Патент США US 8916091 В2 B22F 3/15, дата публикации 23.12.2014), включающий два способа получения сплавов титан никель, параллельное использование которых повышает экономическую целесообразность перед раздельным использованием каждого из способов в отдельности. Так оба способа подразумевают использование в качестве исходного материла подготовленные порошки титана и никеля с требуемым составом. При производстве порошка получаются фракции разного размера. Меньшую фракцию в производстве используют для получения сплавов методом литьем под давлением металла, большую до 100 мкм - в горячем изостатическом прессовании. Фракция более 100 мкм не используется в способе. Получение порошка точного состава является дорогой операцией и использование лишь одного из способов получения слитков экономически не целесообразно. Применение обоих способов позволяет использовать значительную часть порошка, снижая таким образом затраты на исходный материал.

К недостаткам данного способа относится использование в качестве исходного материала порошка, что влечет два существенных недостатка. Первый связан с экономической составляющей, так как получение порошка и его рассеивание по фракциям ведет ощутимому увеличению стоимости исходного материала, а использование метода горячего изостатического прессования является дорогостоящим методом получения слитков. Вторым недостатком является химическая чистота, при производстве порошка неизбежно ухудшение качества состава в связи с высокой способностью титана связываться с кислородом.

Наиболее близким к предложенному изобретению является способ выплавки никеле-титановых сплавов (Патент РФ RU 2690130 С2 МПК С22С 1/02, F27B 14/04, С22С 19/00, заявка от 09.06.2015) содержащий в своей сути порядок расположения исходных материалов в тигле и режим разогрева и плавления, обеспечивающий дегазацию исходных материалов при нагреве в вакууме, плавку в несколько этапов, что обеспечивает высокое качество по химическому составу и однородности слитка. В качестве исходных материалов предполагается использование титановой губки, никелевых пластин и порошков легирующих элементов, что является экономически выгодным.

В предлагаемом способе приводится выплавка с использованием иного типа плавильных печей, а именно вакуумных электродуговых печах с расходуемым и не расходуемым электродом.

Задачей изобретения является создание способа выплавки слитков TiNiTa.

Техническим результатом является способ выплавки слитков на вакуумных электродуговых печах, обеспечивающий однородность слитка, высокое качество по химическому составу и экономическую целесообразность, благодаря двум этапам выплавки, исходным материалам в виде титановой губки, никелевой пластине и танталовой пластине. Титановая губка является экономически выгодной и высокочистой.

Технический результат достигается тем, что в способе получения гомогенного сплава TiNiTa, включающем укладку сырья в медный водоохлаждаемый поддон, переплавку в инертной среде нерасходуемым электродом, сборку из промежуточных слитков расходуемого электрода и переплавку в вакууме.

Проведение выплавки заключается в подготовке навесок требуемого состава. Укладки навесок в медный водоохлаждаемый поддон вакуумной электродуговой печи следующим образом, на дно поддона укладываются никелевые пластины, на них кладется спрессованная титановая губка, сверху укладывается танталовая пластина. В дополнительную лунку укладывается цирконий, являющийся геттером. Печь вакуумируется до остаточного давления 10-3 мм рт.ст., наполняется аргоном высокой чистоты. Первым расплавляется циркониевый геттер для удаления помесного кислорода в инертном газе. Далее производится расплав исходных материалов до образования единого слитка. На этапе плавки полученный слиток устанавливают на место нерасходуемого электрода и проводят переплав в вакууме в режиме расходуемого электрода, при этом отмечается дегазация материала, то есть очистка от примесей газов. На выходе слиток шлифуется.

Пример конкретной реализации изобретения:

В качестве исходных материалов применялся иодидный титан в виде губки. Никель технически чистый в виде пластины. Тантал ТВЧ в виде пластины. Масса навески составляла 240 г. Укладка в поддон происходила в последовательности снизу никель, сверху тантал. Так, чтобы наиболее тугоплавкий материал располагался ближе к дуге от нерасходуемого электрода. Печь вакуумировалась до остаточного давления 10-3 мм рт.ст., камера печи наполнялась аргоном высокой чистоты. Дуга зажигается на циркониевый геттер, на первом этапе проводилась его расплавка для поглощения возможных примесей. Далее производился расплав исходных материалов до образования единого слитка. После остывания слитка, его переустанавливали на место нерасходуемого электрода. На втором этапе плавки проводился переплав в режиме расходуемого электрода в вакууме, электродом являлся слиток, полученный на первом переплаве. На выходе слиток шлифовался для придания финального вида.

Способ получения слитка гомогенного сплава TiNiTa, включающий укладку навесок исходных материалов в медный водоохлаждаемый поддон вакуумной электродуговой печи, при этом на дно поддона укладывают никелевые пластины, на них кладут спрессованную титановую губку, а сверху - танталовую пластину, в дополнительную лунку укладывают являющийся геттером цирконий, печь вакуумируют до остаточного давления 10-3 мм рт.ст. и наполняют аргоном высокой чистоты, на первом этапе плавки зажигают дугу между нерасходуемым электродом и циркониевым геттером для удаления помесного кислорода в инертном газе, затем производят расплавление исходных материалов до получения единого слитка, а на втором этапе плавки полученный слиток устанавливают на место нерасходуемого электрода и проводят переплав в вакууме в режиме расходуемого электрода с последующей шлифовкой слитка.



 

Похожие патенты:

Изобретение относится к области термической обработки сварных соединений титанового сплава марки ПТ-48, выполненных аргонодуговой сваркой. Способ термической обработки сварных соединений титанового сплава марки ПТ-48 включает нагрев до температуры старения 570-590°С в электрической печи, выдержку в течение 6-8 часов и охлаждение со скоростью 2-5°С/мин.

Изобретение относится к титановым сплавам, и более конкретно к двухфазным титановым сплавам с альфа-бета-структурой, имеющим высокую удельную прочность. Высокопрочный титановый сплав с альфа-бета-структурой, содержащий, мас.%: Al от 4,7 до 6,0, V от 6,5 до 8,0, Si и O каждый менее 1, Ti и случайные примеси - остальное, при этом соотношение Al/V составляет от 0,65 до 0,8.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам обработки холоднодеформируемых альфа-бета-титановых сплавов. Заявлен способ повышения предела прочности при растяжении холоднодеформируемого альфа-бета-титанового сплава, включающий термическую обработку на твердый раствор холоднодеформируемого альфа-бета-титанового сплава путем нагревания альфа-бета-титанового сплава в температурном диапазоне от температуры бета-перехода альфа-бета-титанового сплава (Tβ) - 106°C до Tβ - 72,2°C в течение от 15 минут до 2 часов, охлаждение альфа-бета-титанового сплава со скоростью охлаждения не менее 3000°С в минуту до температуры окружающей среды, холодную обработку альфа-бета-титанового сплава для придания эффективной деформации в диапазоне от 13 процентов до 35 процентов и старение альфа-бета-титанового сплава путем нагревания альфа-бета-титанового сплава в температурном диапазоне от Tβ - 669°C до Tβ - 517°C в течение от 1 до 8 часов, причем после старения альфа-бета-титановый сплав обладает пределом прочности при растяжении по меньшей мере 204,2 тыс.фунтов/кв.дюйм.

Изобретение относится к металлургии, а именно к способам обработки холоднодеформируемых альфа-бета-титановых сплавов. Заявлен способ повышения предела прочности при растяжении холоднодеформируемого альфа-бета-титанового сплава, включающий термическую обработку на твердый раствор холоднодеформируемого альфа-бета-титанового сплава путем нагревания альфа-бета-титанового сплава в температурном диапазоне от температуры бета-перехода альфа-бета-титанового сплава (Tβ) - 106°C до Tβ - 72,2°C в течение от 15 минут до 2 часов, охлаждение альфа-бета-титанового сплава со скоростью охлаждения не менее 3000°С в минуту до температуры окружающей среды, холодную обработку альфа-бета-титанового сплава для придания эффективной деформации в диапазоне от 13 процентов до 35 процентов и старение альфа-бета-титанового сплава путем нагревания альфа-бета-титанового сплава в температурном диапазоне от Tβ - 669°C до Tβ - 517°C в течение от 1 до 8 часов, причем после старения альфа-бета-титановый сплав обладает пределом прочности при растяжении по меньшей мере 204,2 тыс.фунтов/кв.дюйм.

Настоящее изобретение в целом относится к области металлургии, в частности к материалам из титанового сплава с заданными механическими свойствами для изготовления крепежных изделий авиационной техники.

Изобретение относится к металлургии, а именно к термомеханической обработке никелида титана и может быть использовано при подготовке сплавов для получения стабильного значения обратимого деформационного ресурса в изделиях типа силового элемента, используемого в автоматике или медицинских устройствах.

Изобретение относится к титановому композиционному материалу, который может быть использован, например, на электростанциях для охлаждаемых морской водой конденсаторов, в теплообменниках для установок опреснения морской воды, в реакторах химических заводов, холодильниках.

Изобретение относится к области металлургии, а именно к изготовлению прокатного изделия из никель-титанового сплава. Способ изготовления никель-титанового изделия термомеханической обработкой включает холодную обработку заготовки из никель-титанового сплава при температуре менее 500°C и горячее изостатическое прессование подвергнутой холодной обработке заготовки из никель-титанового сплава, при этом заготовка из никель-титанового сплава содержит по меньшей мере 35 процентов по массе титана и по меньшей мере 45 процентов по массе никеля.
Изобретение относится к металлургии, а именно к листу титанового сплава для электрода, используемого в качестве основного материала для электрода в электролитической ячейке при электролизе.

Изобретение относится к термомеханической обработке титановых сплавов, а именно к созданию способа винтовой прокатки сплавов системы титан-цирконий-ниобий, и может быть использовано в качестве полупродукта для изготовления костных имплантатов.

Изобретение относится к способу получения заготовок из латуни и может быть использовано для изготовления деталей, контактирующих, в частности, с питьевой водой. Способ получения заготовки из латуни, не содержащей свинец или с низким содержанием свинца, включает механическую обработку путем снятия стружки с изделия, изготовленного из латуни, не содержащей свинец или с низким содержанием свинца, причем указанная стружка представляет собой тонкую полоску распрямленную или спутанную, приготовление предварительно заданного количества порошкообразного графита, имеющего заданный размер частиц, отделение частичек латуни, имеющих размер зерна, меньший чем заданный, смешивание частичек латуни с порошкообразным графитом, нагрев смеси и осуществление экструзии, при этом механическую обработку со снятием стружки осуществляют на удаленном предприятии, предварительно заданное количество стружки транспортируют на основное предприятие, а стадии отделения частичек латуни и экструзию нагретой смеси осуществляют на упомянутом основном предприятии.
Наверх