способ обработки слитков из высокореакционных металлов и сплавов

Формула изобретения

1. Способ обработки слитков из высокореакционных металлов и сплавов, включающий нагрев слитка в печи до температуры деформации, деформацию, охлаждение и зачистку поверхности, отличающийся тем, что нагрев ведут при температуре печи 900 1200^oС в течение 7 15 ч с получением слоя окалины.

2. Способ по п.1, отличающийся тем, что нагревают слитки титана или его сплавов с получением слоя рутила толщиной 0,5 1,5 мм.

3. Способ по п.2, отличающийся тем, что нагрев ведут в печи электросопротивления.

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к области цветной металлургии и может быть использовано при получении крупногабаритных слитков высокореакционных металлов и сплавов, например, титановых.

Наиболее близким способом к предложенному является способ обработки слитков из высокореакционных металлов и сплавов, включающий механическую или плазменную очистку поверхности слитка из титана или его сплавов, нагрев обмазанных защитными стеклоэмалями слитков в индукционных печах при температуре печи 1050 1250^oC, штамповку слитков на гидравлических прессах, охлаждение и зачистку поверхности (Титановые сплавы. Полуфабрикаты из титановых сплавов справочник. Под ред. Н.Ф. Аношкина М. 1979 г. с. 115).

Изобретение направлено на снижение трудоемкости поверхностной обработки слитков из высокореакционных металлов и сплавов.

Решение поставленной задачи достигается тем, что крупногабаритные слитки из высокореакционных сплавов (например, титановых) без предварительной обработки поверхности перед деформацией нагревают при температуре печи 900 - 1200^oC в течение 7 15 ч с целью окисления дефектной литой поверхности.

При этом на поверхности слитка образуется плотный слой окалины толщиной 0,5 1,5 мм. Поверхностная окалина с содержанием кислорода от 25 до 45% очень хрупкая и легко удаляется с поверхности, например, обработкой дробью, но, с другой стороны, достаточно плотна, чтобы защитить нижние слои слитка от окисления атмосферными газами. Под окалиной поверхность слитка имеет цвет чистого металла серый, а содержание кислорода на поверхности (глубина 3 мм) не превышает 0,15%

Полученная окалина используется в химической или металлургической промышленности в качестве окисла титана рутила.

Диапазон температуры нагрева слитков 900 1200^oC выбран исходя из того, что более низкая температура приводит к получению рыхлой окалины с недостаточными защитными свойствами от атмосферных газов, а более высокая температура в промышленных условиях значительно удорожает технологический процесс, так как требует применения специальных высокотемпературных нагревателей и соответствующей электроаппаратуры.

Выдержка в печи в течение 7 15 ч обусловлена тем, что при выдержке менее 7 ч окалина еще рыхлая с низкими защитными свойствами, при выдержке более 15 ч слишком толстая окалина: основные литейные дефекты выбраны окалиной и начинается окисление чистого бездефектного металла, а это снижает выход годного.

Предлагаемый способ опробован в промышленных условиях при производстве слябов титановых сплавов. Слитки диаметром 750 мм длиной 1150 1200 мм, полученные вакуумно-дуговым переплавом, нагревали в электрических печах сопротивления типа СДО. Нагрев слитков производили перед их штамповкой на прессе мод. НП-130 в слябы размерами 250х1070х1600. После штамповки слябы охлаждали на воздухе до комнатной температуры. После нагрева слитков в указанных режимах на поверхности образуется плотный слой окалины, надежно защищающий чистый металл от окисления и загрязнения.

Конкретные режимы осуществления способа приведены в таблице. Одновременно проводилась обработка слитков по способу-прототипу.

Реализация предлагаемого способа позволяет снизить трудоемкость поверхностной обработки слитков из высокореакционных металлов и сплавов, используя серийное производственное оборудование, и полученную при этом окалину (окись титана) использовать в дальнейшем в производстве (в металлургии или в химической промышленности), т.е. получить дополнительный продукт. Кроме того, улучшается качество получаемых слитков за счет того, что получаемая окалина, вобрав в себя литейные дефекты, надежно защищает чистый металл от окисления атмосферными газами и загрязнения.