ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы МЕТАЛЛОВЕДЕНИЕ Усова) Строение и кристаллизация металлов из "Технология металлов " Производство титана является технически очень сложным и началось около двадцати лет назад. Двуокись титана ТЮ — химически прочное соединение. Металлический титан обладает большой активностью. Он бурно реагирует с азотом при температуре 500—600° С и кислородом воздуха при 1200—1300° О, поглощает водород, взаимодействует с углеродом и т. д. Наиболее широкое распространение получил магниетермический способ, при котором двуокись титана сначала переводят в четыреххлористый титан TI I4, а затем восстанавливают титан металлическим магнием. Магниетермический способ состоит из следующих основных операций. [c.82] Для удаления FegOi и РеО проводят плавку в электродуговой печй. Концентрат в смеси с древесным углем и добавками спрессовывают в брикеты. В результате плавки при 1600—1800° С железо восстанавливается и науглероживается, что приводит к образованию побочного продукта — чугуна. [c.83] Двуокись титана переходит в шлак. Порошкообразный шлак, содержащий до 85% TiOj, смешивают с древесным углем и добавками. Из этой смеси прессованием с последующим спеканием (700—800° С) изготавливают брикеты, направляемые на хлорирование. Такие же брикеты делают и при использовании рутила или рутиловых концентратов. [c.83] Титан из пси восстанавливают магнием в специальных печах -реакторах (рис. 35). В стальной стакан реактора загружают чушки магния высокой чистоты. Затем из реактора откачивают воздух и заполняют очищенным аргоном, металл расплавляют и нагревают до 800—850° С. [c.84] Эта реакция сопровождается выделением большого количества тепла и в реакторе поддерживается необходимая температура без дополнительного его нагрева. Восстановленный титан выделяется на стенках реактора, образуя губчатую массу (титановая губка), пропитанную магнием и хлористым магнием. Расплав хлористого магния (со дна стакана) периодически удаляют через трубку и сливной желоб. [c.84] Губчатая масса титана содержит около 55—60% Т1, 25—30% Mg, 10—15% MgGl2 Ее рафинирование проводят в электрических печах сопротивления методом вакуумной дистилляции (сепарации). После установки контейнера с рафинируемой губчатой массой титана в печном пространстве создается вакуум 1,3 Па (10 мм рт. ст.) и температура повышается до 900—950° С. Примеси титановой губки и MgGI2 расплавляются и частично испаряются в нижней части установки их пары конденсируются и затвердевают. [c.84] Получение титановых слитков. Титановые слитки получают переплавкой титановой губки в вакуумных электрических дуговых печах. Расходуемый электрод изготавливают прессованием из измельченной титановой губки. Электрическая дуга горит между расходуемым электродом и ванной расплавленного металла, постепенно заполняющего изложницу, затвердевающего и образующего слиток. [c.84] Наличие вакуума предохраняет металл от окисления и способствует его очистке от поглощенных газов и примесей. [c.84] Для получения слитков может быть также использована дробленая титановая губка, загружаемая в печь дозатором. В этом случае дуга горит между расплавленным металлом и графитовым электродом, поднимаемым по мере заполнения изложницы металлом. [c.84] Для обеспечения высокого качества слитков плавку повторяют два раза. При второй плавке расходуемым электродом служит слиток, полученный при первой плавке. [c.84] Титановые сплавы выплавляют в электрических дуговых вакуумных печах, аналогичных применяемым для переплавки титановой губки. В качестве шихтовых материалов используют титановую губку, а также алюминий, марганец, молибден и другие легирующие добавки (в соответствии с заданным химическим составом сплава). Из измельченной шихты прессованием при 280—330° О изготавливают переплавляемый (расходуемый) электрод. Плавку ведут в вакууме или в атмосфере аргона. Перед началом плавки на поддон в качестве затравки насыпают слой стружки из сплава такого же состава. Для более равномерного распределения легирующих элементов в сплаве полученный слиток переплавляют вторично. [c.84] Существуют и другие способы получения титана. [c.84] Натриетермический способ отличается тем, что титан из Т С14 восстанавливают металлическим натрием. Этот процесс проводят при относительно невысокой температуре, и титан в меньшей степени загрязняется примесями. Вместе с тем натрнетермический способ более технически сложен и дорог, чем магниетермический. [c.85] Иодидный способ применяют для получения небольших количеств титана очень высокой чистоты (до 0,05% примесей). Он основан на термической диссоциации (разложении) четырехиодистого титана 1114. Процесс проводят в небольших стеклянных или металлических ретортах в глубоком вакууме. [c.85] Разложение Т114 — Т1 + 21а происходит на раскаленной вольфрамовой или титановой проволоке, нагретой до 1300—1400 С пропусканием через нее электрического тока. Выделяющийся титан осаждается на проволоке, постепенно утолщая ее и превращая в пруток. Этот способ является очень дорогим и малопроизводительным. [c.85] Альтман М. Б. Металлургия литейных алюминиевых сплавов. М., Металлур-гия , 1972. 153 с. с ил. [c.85] Вернуться к основной статье