Спосіб одержання сплавів на основі титану з рівномірним вмістом кисню

Реферат: Винахід належить до галузі спеціальної електрометалургії. Спосіб одержання сплавів на основі титану з рівномірним вмістом кисню включає підготовку вихідної шихтової заготовки з титанових сплавів з додаванням легуючих компонентів, електронно-променевий переплав в проміжній ємності вихідної шихтової заготовки, виплавку зливків сплавів на основі титану шляхом періодичного зливу розплаву з проміжної ємності в кристалізатор, при цьому з боку нижнього торця кристалізатора, у проміжок між зливком, що формують, і робочою частиною кристалізатора дозовано подають газову суміш кисню з інертним газом у пропорції 1:3 під тиском 1-10 Па. Винахід дозволяє одержати високоякісні зливки сплавів на основі титану з рівномірним вмістом кисню. UA 100065 C2 (12) UA 100065 C2 UA 100065 C2 5 10 15 20 25 30 35 40 45 Винахід належить до галузі спеціальної електрометалургії і може бути використаний для одержання високоякісних зливків сплавів на основі титану з рівномірним вмістом кисню, які є хімічно однорідними по довжині та по перетину, в електронно-променевих установках. Найбільш близьким по суті є відомий спосіб одержання зливків, який включає підготовку вихідної шихтової заготовки з додаванням легуючих компонентів, електронно-променевий переплав з проміжною ємністю вихідної шихтової заготовки, виплавку зливків шляхом періодичного зливу розплаву з проміжної ємності в кристалізатор [Электронно-лучевая плавка/ Б. Е. Патон, Н. П. Тригуб, Д. А. Козлитин и др., Киев: Наукова думка, 1997.-265 с.]. Вказаним способом виплавляють, в тому числі, зливки титанових сплавів. Недоліком даного способу є проблема рівномірного розподілу кисню у вихідній шихті, яку формують безпосередньо з титанової губки та легуючих елементів. Для одержання регламентованого (як правило підвищеного в порівнянні з губкою марок ТГ-90 - ТГ-130) вмісту кисню додають губку з підвищеним вмістом кисню марки ТГ - ТВ, але вміст кисню в ній не є однорідним, що негативно впливає на однорідність розподілу кисню в зливках. Задачею даного винаходу є усунення вказаного недоліку і розробка способу, що забезпечить одержання високоякісних зливків сплавів на основі титану з рівномірним вмістом кисню, які є хімічно однорідними по довжині та по перетину. Вказана задача досягається тим, що у відомому способі, який включає підготовку вихідної шихтової заготовки з титанових сплавів з додаванням легуючих компонентів, електроннопроменевий переплав у проміжній ємності вихідної шихтової заготовки, виплавку зливків сплавів на основі титану шляхом періодичного зливу розплаву з проміжної ємності в кристалізатор, з боку нижнього торця кристалізатора, у проміжок між зливком, що формують, і робочою частиною кристалізатора дозовано подається газова суміш кисню з інертним газом у пропорції 1:3 під тиском 1-10 Па. Процес одержання високоякісних зливків сплавів на основі титану з рівномірним вмістом кисню, які є хімічно однорідними по довжині та по перетину проводять наступним чином. Проводиться підготовка вихідної шихтової заготовки з титанових сплавів з додаванням легуючих компонентів. Далі проводиться електронно-променевий переплав з проміжною ємністю цієї вихідної шихтової заготовки, виплавка зливків шляхом періодичного зливу порцій розплаву з проміжної ємності в кристалізатор та його обігрів і періодичне витягування зливка потрібного перетину, а з боку нижнього торця кристалізатора, у проміжок між зливком, що формується, і робочою частиною кристалізатора дозовано подають газову суміш кисню з інертним газом у пропорції 1:3 під тиском 1-10 Па. Процес продовжують до наплавлення зливка необхідної довжини. Після цього готовий зливок охолоджується в камері до необхідної температури в умовах вакууму. Приклад. З підготовленої вихідної шихтової заготовки в електронно-променевій установці УЕ-121 проводили виплавку зливка круглого перетину діаметром 400 мм і довжиною 1500 мм. Під час плавки зливка сплаву на основі титану з боку нижнього торця кристалізатора, у проміжок між зливком, що формується, і робочою частиною кристалізатора дозовано подавали газову суміш кисню з аргоном у пропорції 1:3 під тиском 3-5 Па. Розплав металу біля стінок кристалізатора, насичуючись киснем з газової суміші, перемішувався з основною масою рідкої ванни в кристалізаторі. Таким чином кисень рівномірно розподілявся по всьому об'єму зливка, що виплавлявся. Також застосовували і традиційний спосіб виплавки зливка. Хімічний аналіз зливків (табл.) показав, що зливок отриманий даним способом, що заявляється, має більшу хімічну однорідність як по довжині так і по перетину, ніж зливок, отриманий відомим способом. Таким чином, даний спосіб дозволяє одержувати високоякісні хімічно однорідні як по довжині так і по перетину титанові зливки. 1 UA 100065 C2 Таблиця Порівняння розподілу кисню в зливках титанового сплаву ВТ 1-0 ГОСТ19807-91, одержаних як традиційним способом (найближчий аналог), так і способом, що заявляється. Спосіб одержання зливка Місце відбору проб Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Центр 1/2R Край Верх що заявляється Середина Низ Верх найближчий аналог Середина Низ Концентрація кисню, % O 0,11 0,12 0,10 0,12 0,12 0,10 0,10 0,10 0,11 0,15 0,14 0,10 0,10 0,06 0,10 0,08 0,08 0,12 ФОРМУЛА ВИНАХОДУ 5 10 Спосіб одержання сплавів на основі титану з рівномірним вмістом кисню, який включає підготовку вихідної шихтової заготовки з титанових сплавів з додаванням легуючих компонентів, електронно-променевий переплав в проміжній ємності вихідної шихтової заготовки, виплавку зливків сплавів на основі титану шляхом періодичного зливу розплаву з проміжної ємності в кристалізатор, який відрізняється тим, що з боку нижнього торця кристалізатора, у проміжок між зливком, що формують, і робочою частиною кристалізатора дозовано подають газову суміш кисню з інертним газом у пропорції 1:3 під тиском 1-10 Па. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Державна служба інтелектуальної власності України, вул. Урицького, 45, м. Київ, МСП, 03680, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 2