Спосіб одержання зливків сплавів на основі титану

Спосіб одержання зливків сплавів на основі титану, який включає електронно-променевий переплав титанової губки в зливки, підготовку вихідної шихти з додаванням до цих зливків легуючих компонентів, виплавлення з вихідної шихти зливків сплавів на основі титану, який відрізняється тим, що вихідн у ши хту формують з попередньо виплавлених з титанової губки зливків прямокутного перерізу та легуючи х компонентів, при цьому легуючі компоненти закладають пошарово в проміжок між двома або більше зливками прямокутного перерізу. Винахід відноситься до галузі спеціальної електрометалургії і може бути використаний для одержання високоякісних зливків титанових сплавів які є хімічно однорідними по довжині та по перетину, в установках з поверхневими джерелами енергії, наприклад електронно-променевих. Найбільш близьким по суті є відомий спосіб електронно-променевої плавки з проміжною ємністю, який включає підготовку вихідної шихти з додаванням легуючи х компонентів, плавлення електронними променями шихтової заготовки в проміжну ємність, обігрівання рідкого металу електронними променями в проміжній ємності, періодичний злив розплаву в кристалізатор, постійне обігрівання поверхні зливку в кристалізаторі електронними променями, періодичне або безперервне поступове витягування наплавленого зливку з одержанням зливків сплавів на основі титану [Электронно-лучевая плавка / Б.Е. Патон, Н.П. Тригуб, Д.А. Козлитин и др., Киев: Наукова думка, 1997. - 265с.]. Вказаним способом виплавляють, в тому чис лі, зливки титанових сплавів. Недоліком даного способу є те, що титанова складова вихідної шихти являє собою титанову губк у. При цьому суттєвою проблемою стає рівномірна підготовка вихідної шихти, яку формують безпосередньо з титанової губки та легуючи х елементів, що негативно впливає на однорідність розподілу хімічних елементів в зливках. Задачею даного винаходу є усунення вказаного недоліку і розробка способу, що забезпечить одержання високоякісних зливків титанових сплавів однорідних за хімічним складом по довжині та по перетину. Вказана задача досягається тим, що у відомому способі, який включає електронно-променевий переплав титанової губки в заливки, підготовку вихідної шихти з додаванням до цих зливків легуючих компонентів, виплавлення з вихідної шихти зливків сплавів на основі титану, вихідн у ши хту формують з попередньо виплавлених з титанової губки зливків прямокутного перерізу та легуючих компонентів, при цьому легуючі компоненти за (19) UA (11) 80217 (13) (21) a200603873 (22) 07.04.2006 (24) 27.08.2007 (46) 27.08.2007, Бюл. № 13, 2007 р. (72) Тригуб Микола Петрович, Жук Геннадій Віліорович, Телін Владислав Володимирович, Давидов Сергій Іванович, Северін Андрій Юрійович (73) ІНСТИТУТ ЕЛЕКТРОЗВАРЮВАННЯ ІМ. Є.О. ПАТОН А Н АЦІОН АЛЬНОЇ АКАДЕМІЇ Н АУК УКРАЇНИ (56) SU, 337 002, A, 28.11.1977 UA, 17 544, A, 06.05.1997 UA, 55 475, C2, 15.04.2003 Заявка № 20040706331, A, 15.02.2006 RU, 2 231 567, C2, 27.06.2004 WO, 02/052051, A2, 04.07.2002 US, 6 918 942, B2, 19.07.2005 C2 1 3 80217 4 кладають пошарово в проміжок між двома або При цьому відбувається найбільш рівномірне більше зливками прямокутного перетину. перемішування в проміжній ємності усіх легуючих Процес одержання високоякісних зливків тикомпонентів, завдяки тому що усі вони розподілені танових сплавів які є хімічно однорідними по доврівномірно по перетину заготовки і подаються з жині та по перетину проводять наступним чином. однаковою швидкістю. Також при такому способі Проводиться електронно-променевий переплав шихтування легуючи компоненти менш випаровутитанової губки, який включає в себе: плавлення ються, завдяки тому, що перемішування та взаєелектронними променями титанової губки в промодія компонентів сплаву проходить вже на загоміжну ємність, обігрівання рідкого металу електротовці. нними променями в проміжній ємності, злив порцій Приклад. В електронно-променевій установці розплаву в кристалізатор, його обігрів, та періодиУЕ-121 проводили виплавку двох зливків прямокучне витягування зливка прямокутного перетину. тного перетину, розміром 160x950x2000мм безпоДалі проводиться подальша підготовка шихти, яку середньо з титанової губки. Далі, за вказаним виформують з попередньо виплавлених з титанової ще методом, проводилась підготовка шихти для губки зливків прямокутного перерізу з додаванням плавки титанового сплаву ВТ6 (Ті-6А1-4V). При легуючи х компонентів, які закладають пошарово в цьому між прямокутними зливками рівномірно проміжок між двома або більше зливками прямовкладалася шихта з брухту те хнічно чистих алюмікутного перетину (Фіг.). Далі проводиться електронію і ванадію. Плавку проводили в електроннонно-променевий переплав цієї шихти, який вклюпроменевій установці УЕ-182, та отримали зливок чає в себе плавлення електронними променями діаметром 600 і довжиною 2000мм. Також застошихтової заготовки в проміжну ємність, обігрівання совували і традиційний спосіб виплавки зливка. рідкого металу електронними променями в проміХімічний аналіз (табл.) показує, що зливок жній ємності, злив порцій розплаву в кристалізатор отриманий даним методом, має більшу хімічну та його обігрів і періодичне витягування зливка однорідність як по довжині так і по перерізу, ніж потрібного перерізу та заданим хімічним складом. зливок, отриманий відомим способом. Таблиця Порівняння розподілу легуючих елементів в зливках титанового сплаву ВТ6 (Ti-6A1-4V), одержаних як традиційним методом (прототип), так і способом, що заявляється Спосіб одержання зливка Місце відбору проб Верх прототип Середина Низ Верх що заявляється Середина Низ ГОСТ 19807-91 Таким чином, даний метод дозволяє одержувати високоякісні хімічно однорідні як по довжині так і по перерізу титанові зливки. Перелік фігур креслення. Фіг. Схема підгото Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Концентрація елементів, % АІ V 5,82 4,18 5,99 4,35 5,65 4,27 6,21 4,40 6,10 4,29 5,86 4,37 6,22 4,18 6,38 4,33 6,13 4,27 6,28 4,38 6,39 4,35 6,35 4,37 6,41 4,40 6,30 4,39 6,36 4,37 6,53 4,48 6,42 4,43 6,48 4,47 5,3-6,8 3,5-5,3 вки шихти (поперечний переріз короба): 1. зливки прямокутного перерізу 2. легуючи елементи 3. короб 5 Комп’ютерна в ерстка О. Гапоненко 80217 6 Підписне Тираж 26 прим. Міністерство осв іт и і науки України Держав ний департамент інтелектуальної в ласності, вул. Урицького, 45, м. Київ , МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислов ої в ласності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601