Лигатура для производства титановых сплавов

Лигатура для производства титановых сплавов

Реферат

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.