Спосіб одержання гідриду титану губчастого, легованого киснем

Реферат: Спосіб отримання гідриду титану губчастого, легованого киснем, включає розміщення титану губчаcтого в реакційній камері електроустановки, вакуумування робочого простору камери, подачу в реакційну камеру аргону до створення у ній надлишкового тиску, наводнювання титану губчаcтого шляхом подачі водню в реакційну камеру електроустановки при підвищенні температури і наступне охолодження отриманого гідриду титану. Як сировина використовується титан губчастий, легований киснем. UA 70945 U (12) UA 70945 U UA 70945 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до галузі металургії, а саме до способу одержання гідриду титану губчастого, легованого киснем, який використовується у виробництві порошків титану, лігатур, сплавів на основі титану. Відомий спосіб отримання гідриду титану [1], який включає завантаження вихідного матеріалу - титану губчастого, що містить 2-40 % хлористого магнію або сублімати з кришки апарата магнієтермічного відновлення тетрахлориду титану магнієм в апарат гідрування, нагріванні його до температури взаємодії водню з титаном, проведення процесу насичення титану воднем, охолодження та вивантаження прогідрованого титану. Недоліком цього способу є те, що одержаний гідрид титану має недостатній вміст кисню і тому може бути використаний для отримання титанових сплавів [2], які містять до 0,4 % [О], тільки після додаткових технологічних операцій легування киснем. Найбільш близьким до способу, який заявляється, є спосіб одержання гідриду титану губчастого [3], що включає розміщення титану губчастого в реакційній камері електроустановки, дегазацію титану губчастого при нагріванні до встановлення в реакційній камері електроустановки постійного вакууму, подачу аргону у реакційну камеру до створення у ній надлишкового тиску 0,05-0,15 ат, наводнювання титану губчастого шляхом подачі водню в реакційну камеру електроустановки при підвищенні температури при надлишковому тиску в ній 0,2-0,7 ат і наступне охолодження одержаного гідриду титану. Недоліком цього способу є те, що одержаний гідрид титану губчастий також має недостатній вміст кисню і тому може бути використаний для отримання титанових сплавів [2], які містять до 0,4 % [О], тільки після додаткових технологічних операцій легування киснем. В основу корисної моделі поставлена задача вдосконалити спосіб одержання гідриду титану губчастого, що може бути використаний для отримання титанових сплавів [2], які містять до 0,4 % [О], без додаткових технологічних операцій легування киснем [4]. Поставлена задача вирішується тим, що в способі отримання гідриду титану губчастого, легованого киснем, що включає розміщення титану губчастого в реакційній камері електроустановки, вакуумування робочого простору камери, подачу в реакційну камеру аргону до створення у ній надлишкового тиску 0,05-0,15 ат, наводнювання титану губчастого шляхом подачі водню в реакційну камеру електроустановки при надлишковому тиску в ній 0,2-0,7 ат при підвищенні температури і наступне охолодження отриманого гідриду титану, згідно з корисною моделлю, як сировину використовують титан губчастий, легований киснем. Досягнення необхідних властивостей відбувається за рахунок наявності оптимальної кількості кисню в гідриді титана губчастого. Нижній та верхній рівень вмісту кисню прийнятий, виходячи з мінімального рівня його вмісту в сплаві "grade-1" та максимального в сплаві "grade-4" [2]. Необхідний рівень вмісту азоту гарантується низьким його вмістом у вихідному матеріалі і виключенням можливості його потрапляння в титан губчастий в процесі гідрування з атмосферним повітрям. Це дає можливість виключити операцію дегазації титану губчастого, легованого киснем при нагріванні. Як наслідок, скоротити технологічний процес і зменшити витрати електроенергії. Таким чином, нові ознаки при взаємодії з відомими ознаками забезпечують виявлення нових технічних властивостей: розроблено спосіб одержання гідриду титана губчастого, який може бути використаний у виробництві порошків титану для отримання нелегованих титанових сплавів [2], без додаткових технологічних операцій легування киснем. Для експериментальної перевірки пропонованого способу титан губчастий, легований киснем завантажували в циліндричні касети діаметром 110 мм і висотою 310 мм в кількості 70 кг. Касети розміщували в реакційній камері електроустановки з прямим нагрівом і здійснювали 3 4 вакуумування реакційної камери до значення вакууму 133,4(10- -10- ) Па. Після перевірки натікання повітря, яке не повинно перевищувати 0,005 мм рт.ст…л/с і встановлення в реакційній камері постійного вакууму до неї подавали аргон (ГОСТ 10157-79) до отримання в камері 3 надлишкового тиску (4,9-14,7)10- МПа. Процес наводнювання титану губчастого здійснювали шляхом порційної подачі водню (ГОСТ 3022-80) в реакційну камеру електроустановки при 3 надлишковому тиску (19,6-68,7)10- МПа і температурі 320-550 °C. По закінченню процесу гідрування отриманий гідрид титану губчастого охолоджували в замкнутому об'ємі реакційної камери. При досягненні температури близько 50 °C реакційну камеру електроустановки продували аргоном "на свічу" з допалюванням водню. Потім касети з гідридом титану губчастого, легованого киснем, вивантажували з реакційної камери. Температуру процесу контролювали за допомогою хромель-алюмелевої термопари з виведенням сигналу на електронний потенціометр типу КСП-4. Вимірювання вакууму в реакційній камері електроустановки здійснювали вакуумметром теплотехнічним блокувальним 1 UA 70945 U РВЕ-4, IT "Ергос". Вимірювання надлишкового тиску проводили з використанням перетворювача тиску АІР-10 "Елемер", що оснащено цифровим вимірювальним барграфом NA21. Результати дослідження наведені у табл. Таблиця № Умови здійснення способу (вихідна сировина) 1 титан губчастий - найближчий аналог 2 титан губчастий, легований киснем С 0,1 0,1 Вміст домішок, мас. % Fe [О] [N]