© 2013-2020. Межгосударственная Ассоциация ТИТАН

Титан №3 2015

Сырье. Губчатый титан

 

ОБЗОР СПОСОБОВ ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ТИТАНА

 

В.Н. Нечаев, ОАО «РИТМ», e-mail nechvladimir@yandex.ru

А.И. Цаплин, Пермский национальный исследовательский политехнический университет, e-mail tai@pstu.ru

 

Распространённая в промышленности традиционная хлоридная технология является многопередельной и энергозатратной, поэтому разработка альтернативных способов получения титана является перспективным, активно развивающимся направлением. Обнаружено 16 электролитических, 2 плазмохимических и 9 металлотермических новых способов получения титана. Сообщения о развитии какого-либо из этих проектов до опытно-промышленного или промышленного масштаба отсутствуют. Хлоридная технология по-прежнему играет определяющую роль в производстве качественного титана.

 

Ключевые слова: губчатый титан, способ Кролля, традиционные и альтернативные технологии получения титана.

 

СТАНЕТ ЛИ ТИТАН ДЕШЕВЛЕ ЗАВТРА? О ПЕРСПЕКТИВАХ РАЗРАБОТКИ НЕПРЕРЫВНОЙ ТЕХНОЛОГИИ МАГНИЕТЕРМИЧЕСКОГО ПРОИЗВОДСТВА ТИТАНА

 

С.М. Лупинос, ГП «ГНИП Институт титана», е-mail: lupinosua@gmail.com

С.Г. Грищенко, Концерн «УКРЦВЕТМЕТ», е-mail: sggrischenko@yandex.ua

Д.В. Прутцков, ООО «Технохим», е-mail: tehnohim.zap@i.ua

М.Л. Коцарь, АО «ВНИИХТ», е-mail: kotsar@vniiht.ru

А.В. Александров, ЗАО «Межгосударственная ассоциация Титан», е-mail: isat91@mail.ru

 

Рассмотрены тенденции развития магниетермического способа производства титана за последние десятилетия. Проанализированы основные позитивные и негативные аспекты, связанные с ростом цикловой производительности аппаратов восстановления и вакуумной сепарации. На основе анализа кинетических закономерностей главных технологических стадий процесса показана возможность его интенсификации, сформулированы  основные задачи на пути аппаратурного оформления непрерывного магниетермического способа производства титана.

 

Ключевые слова: титан, тетрахлорид титана, магний, восстановление, вакуумная сепарация, аппараты восстановления и сепарации.

 

 

Материаловедение

 

ВИБРАЦИОННАЯ ПРОЧНОСТЬ ТИТАНОВЫХ ДЕТАЛЕЙ И УЗЛОВ ЭНЕРГООБОРУДОВАНИЯ

 

В.В. Травин, ОАО «Калужский турбинный завод», e-mail: vs.tr@mail.ru

Л.В. Лысенко, МГТУ им. Н.Э. Баумана, e-mail: vs.tr@mail.ru

А.С. Кудрявцев, ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», e-mail: mail@crism.ru

Л.А. Иванова, ФГУП «Центральный научно-исследовательский институт конструкционных материалов «Прометей», e-mail: mail@crism.ru

 

В статье рассмотрены материаловедческие аспекты проблемы повышения многоцикловой выносливости высокопрочных свариваемых псевдо-альфа титановых сплавов для транспортного паротурбинного оборудования. Приведены результаты испытаний на выносливость образцов и деталей из деформированных, литейных сплавов и их сварных соединений. Дано описание способа снижения вибрационных напряжений в лопаточных венцах цельносварных титановых рабочих колес турбины. Произведена оценка влияния эксплуатационной вибрации на статическую прочность титанового сплава по результатам испытаний специальных образцов с концентратором напряжений.

 

Ключевые слова: псевдо-альфа титановые сплавы, многоцикловая выносливость, вибрационные испытания, конструкторские мероприятия.

 

ФОРМИРОВАНИЕ СТРУКТУРЫ, ФАЗОВОГО СОСТАВА И МЕХАНИЧЕСКИХ СВОЙСТВ СПЛАВА НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИДА ТИТАНА Ti2AlNb ПРИ ТЕРМИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКЕ

 

С.В. Скворцова, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» (МАТИ), e-mail: mitom@implants.ru

О.З. Умарова, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» (МАТИ)

Д.С. Анищук, АО «Чепецкий механический завод»

В.Г. Смирнов, АО «Чепецкий механический завод»

 

Исследовано влияние высокотемпературной термической обработки на структуру и механические свойства деформированного полуфабриката – прутка диаметром 60 мм – из жаропрочного сплава на основе интерметаллида Ti2AlNb. Показано, что изменение скорости охлаждения на высокотемпературной ступени обработки оказывает существенное влияние на параметры структуры, твердость, прочность и пластичность сплава.

 

Ключевые слова: жаропрочный титановый орто-сплав, термическая обработка, структура, фазовый состав, прочность, пластичность

 

ЗАКОНОМЕРНОСТИ ИЗОТЕРМИЧЕСКИХ ФАЗОВЫХ ПРЕВРАЩЕНИЙ В ПСЕВДО b-ТИТАНОВОМ СПЛАВЕ, ЛЕГИРОВАННОМ ВОДОРОДОМ

 

С.В. Скворцова, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» (МАТИ), e-mail: skvortsovasv@mati.ru

Г.Т. Зайнетдинова, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» (МАТИ)

Г.В. Гуртовая, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» (МАТИ)

В.В. Засыпкин, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» (МАТИ)

А.В. Шалин, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» (МАТИ)

 

В работе изучены механизм и кинетика изотермических фазовых и структурных превращений в титановом сплаве ТС6, легированном водородом. Показано, что легирование водородом способствует выделению интерметаллида из b-фазы и препятствует образованию a-фазы. Установлено, что в сплаве, охлажденном из b-области, b-фаза имеет минимальную устойчивость при температуре 700°С. На стадии предвыделения происходит расслоение b-твердого раствора на микрообъемы, обедненные хромом и обогащенные водородом и обогащенные хромом и обедненные водородом. Образование интерметаллида происходит из последних. Определено влияние условий обработки на морфологию и предпочтительные места выделения интерметаллидного соединения.

 

Ключевые слова: интерметаллид титана, структура, фазовый состав

 

 

Технологии производства полуфабрикатов

 

ПЕРСПЕКТИВЫ ДАЛЬНЕЙШЕГО РАЗВИТИЯ И СОВЕРШЕНСТВОВАНИЯ ГРАНУЛЬНОЙ МЕТАЛЛУРГИИ

 

А.В. Александров, ЗАО «Межгосударственная ассоциация Титан», е-mail: isat91@mail.ru

С.Ю. Кузнецов, ЗАО «Межгосударственная ассоциация Титан»

Г.Г. Демченков, ЗАО «Межгосударственная ассоциация Титан»

Е.А. Афонин, ЗАО «Межгосударственная ассоциация Титан»

 

Минимизация размеров гранул, получаемых методом центробежного распыления, приводит к их сверхбыстрому охлаждению и обеспечивает формирование мелкодисперсной структуры и однородность химического состава гранул. Это положительно влияет на свойства деталей, получаемых по гранульной технологии. При сверхбыстром охлаждении гранул может быть повышена пластичность интерметаллидных сплавов за счет измельчения их структуры.

 

Ключевые слова: металлургия гранул, титановые сплавы, скорость кристаллизации, центробежное распыление вращающейся заготовки, микроструктура.

 

ЖИДКАЯ КОВКА – ТЕХНОЛОГИЯ «ДВОЙНОЙ МОЛОТ»

 

А.Е. Волков, ООО «Научно-производственная фирма «Рутений»

 

Жидкая ковка металла, получившая название «Двойной молот», может оказать существенное влияние на повышение производительности, так как позволяет за один переход от расплава сразу перейти к получению детали сложной формы. Структура металла, полученная этим методом, может быть нанокристаллической  или аморфной, которые нельзя получить по обычной схеме литья или деформации.

 

Ключевые слова: жидкая ковка; технология «Двойной молот»; импульсная объёмная штамповка; аморфные и нанокристаллические расплавы; композиционные материалы.

 

 

Технологии обработки полуфабрикатовиии

 

ВЛИЯНИЕ КОМПЛЕКСНОЙ ТЕХНОЛОГИИ ОБРАБОТКИ НА СТРУКТУРНОЕ СОСТОЯНИЕ, ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ И ЭКСПЛУАТАЦИОННЫЕ СВОЙСТВА СПЛАВА НА ОСНОВЕ АЛЮМИНИДА ТИТАНА

 

А.М. Мамонов, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» e-mail: mitom@implants.ru

Ю.В. Чернышова, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского», e-mail: mitom@implants.ru

В.А. Пожога, ФГБОУ ВПО «МАТИ−Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского», e-mail: mitom@implants.ru

С.М. Сарычев, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского», e-mail: mitom@implants.ru

А.П. Нейман, ФГБОУ ВПО «МАТИ – Российский государственный технологический университет имени К.Э. Циолковского» e-mail: mitom@implants.ru

 

Исследовано влияние комплексной технологии, включающей термоводородную обработку, вакуумное ионно-плазменное азотирование и нанесение покрытия нитрида титана на ряд эксплуатационных свойств сплава на основе алюминида титана Ti3Al состава Ti-14Al-3Nb-3V-0,5Zr (масс. %). Установлено, что созданное структурное состояние объема и поверхности образцов повышает стойкость сплава к солевой коррозии и интенсивному эрозионному воздействию в потоке твердых микрочастиц. Показано, что вакуумное ионно-плазменное азотирование повышает жаростойкость сплава при температуре 700°С, а нанесение покрытия TiN обеспечивает резкое снижение скорости окисления в процессе выдержки при этой температуре.

 

Ключевые слова: алюминид титана, вакуумное ионно-плазменное азотирование, нитрид титана, солевая коррозия, жаростойкость, эрозионное воздействие.