ИННОВАЦИИ БИЗНЕСУ

Учитывая заказы заводов химической промышленности г.Волгограда, никелькомбината г.Орска, а также перспективный заказ фирмы «Боинг» (США) были проведены опытно-промышленные работы для получения титановых листов толщиной до 1 мм из заготовки, полученной электронно-лучевым переплавом на печи ЭЛП-30 с разрежением воздуха в рабочей камере до 10 ^-4 мм рт.ст.

Благодаря этому процессы очистки металла от примесей при плавке электронной бомбардировкой будут идти наиболее быстро и полно, чем при других применяемых промышленных методах плавки.

Была разработана технология получения чистейшего титана из титанового брикета (губки). При плавке удалялось определенное количество кислорода, азота. Эти газы десорбировались и откачивались вакуумными насосами. Отливались слитки размерами 180х1070х2000 мм. Химический состав титана соответствовал марки ВТ1-0 (см. таблицу).

Содержание примесей в отлитых слитках титана

марки ВТ1-0, (%)

Полученные слитки титана марки ВТ1-0 имели гладкую поверхность без поверхностных дефектов и не требовали механической обработки перед прокаткой.

Для выбора оптимального режима прокатки слитков определяли пластические и прочностные свойства литого титана, а также его способность к деформации при комнатной и повышенных температурах. Эти испытания показали, что литой технический титан имеет хорошую способность к деформированию в широком диапазоне температур.

На основании результатов, полученных опытным путем, была разработана опытная технология прокатки слитков титана на стане ДУО 850х1400. Слитки были помещены в печь с шагающим подом при температуре 1000 ⁰С. Нагрев слитков был в течение 1,4 часа. Соотношение газ-воздух - 1:10.

Слитки прокатали по следующей схеме обжатий:180-177-160-140-120-105-90-75-65-55-47-40-33-27-21-17-13-10-7,5-5,0.

Прокатанный металл свернули в рулон. Изучали свойства металла после горячей обработки. Определили механические характеристики, величину зерна, которые зависят от температурного режима обработки (см. рисунок), степени и скорости деформации.

Предыдущую прокатку листов до толщины 2 мм проводили при температурах 600-500 ⁰С. Преимущество подобной теплой прокатки заключается в том, что титан и титановые слитки при деформации в этих условиях существенно не нагартовываются. Рулоны катали на стане Кварто-400 по следующей схеме обжатия:5,0-4,6-4,0-3,5-3,2-2,8-2,4-2,0.

Для получения листовой толщиной 2 мм был разработан отжиг в печах типа СГЗ, режим отжига ступенчатый.

Первая ступень - время отжига 2 часа при температуре стенда 800 ⁰С, колпака - 800 ⁰С.

Вторая ступень - снижение температур стенда до 500 ⁰С и температуры колпака до 500 ⁰С, с выдержкой 2 часа при 500 ⁰С.

Третья ступень - снижение температуры колпака до 300 ⁰С и выдержка при данном режиме 1 час с последующим отключением.

Результаты механических свойств горячекатаного титана:s_в=63 кгс/мм ²=618 МПа,d=21,2%, НВ=200, что вполне позволяет использовать металл для холодной прокатки листов. По результатам исследований свойств листов титана толщиной 1 мм в зависимости от температуры и времени нагрева была получена опытно-промышленная партия продукция со свойствами, соответствующими требованиям заказчиков.

Зависимость механических свойств горячекатаного титана марки ВТ1-0

(толщиной ленты 5 мм) при повышенных температурах