ЛИГАТУРА ДЛЯ ТИТАНОВЫХ СПЛАВОВ Российский патент 2015 года по МПК C22C35/00 C22C27/00 

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при производстве титановых сплавов.

Лигатуры широко применяются в производстве титановых сплавов. Их преимущество заключается в том, что они имеют температуру плавления, близкую к температуре плавления титана, и равномерно распределяются в сплаве. Известна лигатура следующего химического состава, % мас.:

Ванадий 60-70 Углерод 1-4 Алюминий Остальное

[1] - Прототип.

Недостатком известной лигатуры является то, что ее химический состав из-за высокого содержания ванадия, не позволяет улучшить сварочные свойства титанового сплава в зоне термического влияния и уменьшить подкаливаемость в околошовной зоне.

Техническим результатом данного изобретения является улучшение свариваемости титанового сплава.

Технический результат достигается тем, что лигатура дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, % мас.:

Ванадий 40-50 Титан 5-20 Углерод 3-5 Алюминий Остальное

Введение в состав известной лигатуры титана (титан легко образует с углеродом карбиды) позволило изменить соотношение между ванадием и углеродом в лигатуре, что дало возможность уменьшить содержание ванадия в титановом сплаве и повысить в сплаве содержание углерода на 0,02% мас.

Снижение содержания ванадия в титановом сплаве привело к улучшению его свариваемости, а повышение содержания углерода (α-стабилизирующий элемент) позволило сохранить механические свойства сплава практически на прежнем уровне.

Предлагаемую лигатуру можно получить методом внепечной алюмотермической плавки.

Пример конкретного выполнения

Титан вводится в шихту в виде порошка крупностью 1-8 мм.

Технология получения лигатуры обеспечивает хорошую однородность металла. Использование лигатуры для легирования титанового сплава позволяет получать качественные, химически однородные по содержанию ванадия, алюминия и углерода слитки.

Температура плавления лигатуры в зависимости от состава колеблется от 1630 до 1700°С, плотность лигатуры составляет 4,4-4,5 г/см³.

Были приготовлены лигатуры следующих составов, % мас.:

Изготовленные с использованием заявляемой лигатуры и лигатуры-прототипа полуфабрикаты сплава были испытаны на свариваемость. Оценка качества свариваемости сплава производилась методом сравнения механических характеристик основного металла и металла имитированной зоны термического влияния.

Результаты испытаний приведены в таблице 2, там же для сравнения приведены данные среднего уровня механических свойств сплава, изготовленного с использованием лигатуры-прототипа.

Полученные результаты показывают, что:

а) механические характеристики металла из зоны термовлияния улучшились, так как прочность металла в зоне термовлияния приблизилась к прочности основного металла, а это означает, что подкаливаемость металла в околошовной зоне уменьшилась;

б) механические характеристики основного металла практически не изменились.

Источник информации

1. Авторское свидетельство СССР №515821, кл. С22С 27/02, опубл. 30.05.1976.

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при производстве сплавов титана. Лигатура содержит, мас.%: ванадий 40-50, титан 5-20, углерод 3-5, алюминий - остальное. Изобретение позволяет улучшить свариваемость и механические характеристики в зоне термического влияния за счет снижения содержания ванадия и повышения содержания углерода в лигатуре при сохранении механических свойств титанового сплава, изготовленного с применением заявляемой лигатуры. 2 табл.

Лигатура для титановых сплавов, содержащая ванадий, алюминий и углерод, отличающаяся тем, что она дополнительно содержит титан при следующем соотношении компонентов, мас.%:
ванадий 40-50 титан 5-20 углерод 3-5 алюминий остальное