Среда для нагрева титана и его сплавов

 

СРЕДА ДЛЯ НАГРЕВА ТИТАНА И ЕГО СПЛАВОВ, содержащая тетраборат натрия и гидроокись натрия, о тличающаяся тем, что, с целью уменьшения безвозвратных потерь металла, она дополнительно содержит двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас.%: Гидроокиси ратрия 1,0-5,0 : Двуокись титана 2,0-6,5 Тетраборат натрия Остальное

СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИН (19) (И).

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

H ABTOPGHOI9IY СВИДЕТЕЛЬСТВУ

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТНРЫТИЙ (21 ) 3482169/22-02 (22) 13.08.82 (46) 23.12.83 Бюл. Р 47 (72) А.А.Пронкин, А.А.Ильин, Я.Ю.Новоженец, О.Ю.Бегак и Б.С.Крылов (71) Ленинградский ордена Октябрьской Революции и ордена Трудового

Красного Знамени технологический институт им.Ленсовета (53) 621.785.06(088.8) (56) 1. Патент США Р 3704744, кл. 164-82, 1978.

2. Авторское свидетельство СССР

Р 633910, кл. С 21 D 1/46, 1975.

ЗШ С 22 F 1/18; С 21 0 1/46 (54 ) (57 ) СРЕДА ДЛЯ НАГРЕВА ТИТАНА

И ЕГО СПЛАВОВ, содержащая тетраборат натрия и гидроокись натрия, о тл и ч а ю щ а я с я тем, что, с целью уменьшения безвозвратных потерь металла, она дополнительно содержит двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Гидроокиси натрия 1,0-5,0

Двуокись титана 2,0-6,5

Тетраборат натрия Осталь ное

1062303

Изобретение относится к металлур1 гии и может быть использовано в различных отраслях техники при изготовлении горячедеформированных полуфабрикатов, особенно штамповок, применяемых с необрабатываемой поверхностью, а также при термической обработке титана и его сплавов.

Известна среда для нагрева металлов на основе оксида бора f1) .

Однако при длительной выдержке в указанном расплаве при температуре < 1000 С происходит коррозия обрабатываемой поверхности, а также образование хрупкого газонасыщенного слоя на поверхности металла, 15 что затрудняет дальнейшую механическую обработку деталей.

К расплавам, используемым для нагрева деталей, предьявляется ряд специальных требований. Такие расплавы 7п должны обладать низкой вязкостью, толщина пленки на поверхности заготов ки, извлеченной из ванны, не должна превышать g,1 мм. Расплав должен быть чистым, не содержать включений, которые увеличивают шероховатость поверхности штамповок и уменьшают стабильность их размеров, а также могут привести к порче пресс-формы.

При этом сохраняется значение таких требований, как отсутствие взаимодействия с футеровкой ванны и металлом заготовок, стабильность при хранении и длительность эксплуатации, отсутствие токсичных выделений, недифицитность составляющ х смеси и возможно 35 более низкая их стоимость. Успешная . разработка солевых смесей способствует расширению области применения деталей с необрабатываемой поверхНостью,конструктивная прочность которых 40 значительно выше, а стоимость изготов. ления ниже, чем деталей, подвергнутых механической обработке до необходимого класса чистоты поверхности.

Наиболее близкой к предлагаемой по технической сущности и достигаемому . эффекту .является среда для нагрева, имеющая следующий состав, мас.Ъ:

Тетраборат натрия 98,9-95,0

Гидроокись натрия 1,1-5,0

Этот жидкотекучий расплав хорошо смачивает поверхность заготовок из титана и его сплавов и не меняет свойств основного материала заготовки. На поверхности заготовок иэ титана и его сплавов после извлечения заготовок из. расплава остается тонкая пленка стекла, обеспечивающая защиту металлической поверхности от

" взаимодействия с воздухом. Эта плен- 60 ка после охлаждения изделия легко отделяется без применения каких-либо специальных приспособлений (2) . Однако при обработке заготовок из титана и его сплавов в таком расплаве значительны потери> металла эа счет высокой скорости коррозии.

Целью изобретения является уменьшение безвозвратных потерь металла.

Поставленная цель достигается тем, что среда для нагрева титана и его сплавов, содержащая тетраборат натрия и гидроокись натрия, дополнительно содержит двуокись титана при следующем соотношении компонентов, мас.Ъ:

Гидроокись натрия 1,0-5,0

Двуокись титана 2,0-6,5

Тетраборат натрия Остальное

Предлагаемые составы синтезируют при 850 С в течение 15-30 мин иэ смеси обезвоженной буры, гидроокиси натрия и двуокиси титана. Образцы для испытани1 готовят из технически чистого титана ВТ1-0 одинаковой формы и веса. Часть образцов предварительно окисляют путем термообработки на воздухе при 700 С в течение

3 ч. В ванну с расплавом при 850 С опускают образцы и выдерживают в ней в течение 15 мин. Среднюю скорость коррозии определяют по убыли веса образца на единицу поверхности за зто время. Результаты испытаний партии образцов технически чистого титана ВТ1"-0 из 20 штук приведены в таблице.

Из таблицы видно, что средняя ско рость коррозии неокисленных образцов в предлагаемом составе меньше средней скорости коррозии известных . образцов в расплаве. Скорость корро- эии окисленных образцов больше, чем скорость коррозии неокисленных образцов, что свидетел ствует об удалении с поверхности образца окисленного слоя. Таким образом, после интенсивного растворения окксного слоя потери основного металла в предлагаемом расплаве снижаются по сравнению с известным.

Исследование титана, подвергнутого нагреву в стеклообразующей среде, показало отсутствие следов коррозии и окисления на поверхности титановых. заготовок. Степень загрязненности газами поверхностного слоя образца, оцененная по величине микротвердости, в предлагаемом составе оказалась не выше, чем в известном. 1

Предлагаемый состав отличается простотой производства, низкой стоимостью и недефицитностью исходного сырья, пригодностью для длительного и многократного использования.

ВНедрение беэокислительного нагрева титановых сплавов в предлагаемом расплаве при изготовлении полуфабрикатов и при проведении термической обработки заготовок и деталей пбзволяет сократить безвозвратные потери металла от коррозии, окисле1062303 ния и при. удалении газонасыщенно,го слоя (в среднем эти потери,составляют 10%) и за счет этого обеспечить экономический эффект поряд:ка 600-1000 руб. на 1 т обрабатываемого металла.

Температура Время обработки, обработ1ос мин

Состав сплава неокисл Окисл

Известный

1,9

1,8

850

N a B4 G 88, 5

1,7

0,7

850

1,4

0,9

850

3,0

4,0

Na B4 О?97,0

4 7

1,0

1,9

850

2,0

Составитель С.Николаева

Техред Т.Маточка Корректор A.Èëüèí

Редактор Н.Рогулич

10163/30 Тираж 627 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ

Филиал ППП "Патент", г. Ужгород, ул. Проектная, 4

Предлагаемый

Содержание компонентов, мас.% 48 8 407 97

NaOH 3

NaOH 5,0

Ti0 6, 5

Nag 4

Na0H

NaOH

Ti 02

Средняя скорость

10 г/см л