Получение титана и его сплавов

Процесс получения титана состоит из следующих этапов:

  • • плавления руды с углем, в результате чего получают двуокись титана ТЮ2 и чугун;
  • • обработки двуокиси титана хлором с целью получения четыреххлористого титана TiCl4 (при Т= 800—850 °С):

  • • конденсации образующегося парообразного TiCl4 в конденсаторах;
  • • восстановления титана с помощью магния при Т= 800—900 °С:

  • • спекания частиц восстановленного титана в пористую массу — титановую губку (пропитанную магнием и хлористым магнием);
  • • очистки губки от примесей при температуре 900—950 °С в вакууме (в результате чего часть примесей удаляется в виде расплава, а остальная отводится в виде паров);
  • • измельчения чистой титановой губки, прессования из нее расходуемых электродов и переплаве их на титановые слитки в вакуумных электрических дуговых печах.

Для получения титановых сплавов в шихту для прессования расходуемых электродов добавляют легирующие элементы в соответствии с требуемым химическим составом сплава.

Классификация цветных металлов и сплавов

Медь и ее сплавы

Медь имеет плотность 8,94 г/см3 и температуру плавления 1083 °С, является важнейшим материалом из проводниковых, по электропроводности лишь незначительно уступая серебру. Поэтому примерно половину всей меди потребляет электрорадиотехническая промышленность для изготовления разнообразных проводников.

Вследствие недостаточной прочности технически чистую медь применяют редко в качестве конструкционного материала. Широкое распространение в промышленности имеют сплавы меди — латуни и бронзы.

Латунями называют медные сплавы, в которых основным легирующим элементом является Zn. Практическое применение нашли сплавы с содержанием Zn до 42—43%. Для повышения механических свойств и химической стойкости латуней в них часто вводят легирующие элементы: Mn, Al, Ni, Si и др.

А1, Мп усиливают прочность и коррозионную стойкость, Si увеличивает твердость, прочность, улучшает литейные свойства.

Маркировка: латуни маркируют буквой Л и числом, указывающим среднее содержание меди: Л80 (80% Си, 20% Zn), ЛМцС 58-2-2 (58% Си. 2% Мп, 2% РЬ, остальное Zn). Латуни подразделяются на деформируемые (ГОСТ 15527—70) и литейные (ГОСТ 17711—93).

Сплавы меди с оловом, алюминием, кремнием и другими элементами, среди которых Zn не является основной добавкой, называют бронзами. Бронзы по составу бывают оловянистые и безоловянные. По технологии они делятся на литейные и деформируемые. Бронзы обладают хорошими литейными свойствами, имеют высокую коррозионную стойкость и широко используются как антифрикционные сплавы.

Маркировка: бронзы маркируют буквами Бр, далее следуют буквы и цифры, показывающие содержание легирующих элементов в процентах, содержание Си рассчитывается по остаточному принципу. Пример: Бр08Ц4 (8% Sn , 4% Zn, остальное Си).

Оловянистые бронзы по ГОСТ 613—79 — литейные (3—10% олова), устойчивы против атмосферной коррозии в морской воде, растворах NaOH, Na2C03. Неустойчивы в азотной, соляной кислотах: например, Бр05Ц5С5, БрОЗЦ12С5. Бронзы литейные безоловянные по ГОСТ 493-79 - БрА9Мц2Л, БрА9ЖЗЛ, БрА10Ж4Н4Л. Бронзы деформируемые безоловянные определяются по ГОСТ 18175—78.

Алюминиевые бронзы (до 9—11% А1) обладают хорошими технологическими и механическими свойствами и не содержат дефицитных элементов. Эти бронзы обычно легированы не только алюминием, но и железом, никелем, марганцем, например, БрАЖ9-4 (8-10% А1, 2—4% Fe). Алюминиевые бронзы хорошо работают в условиях износа, повышенного давления, температур. Бронзы БрАЖН 10-4-4 (10% А1, 4% Fe, 4% Ni) и БрАЖН11-6-6 являются наиболее прочными из всех бронз. Сочетание прочности, высокой химической стойкости и антифрикционных свойств делает эти бронзы ценными материалами, применяемыми для изготовления втулок, седел клапанов шестерен и других трущихся деталей.

Кремнистые бронзы используются в качестве заменителей оло- вянистой бронзы, содержат 1—3% Si. Имеют хорошие литейные свойства, обрабатываются резанием, деформируются в горячем состоянии. Обладают высокой упругостью, коррозионной стойкостью. Эти бронзы используют для деталей, работающих до 500 °С. Наиболее распространенными среди этой группы являются БрКН1-3, БрКМц-3-1, из них изготавливают втулки, клапаны, пружины.

Бериллиевые бронзы содержат до 2—2,5% Be . Несмотря на то что бериллий дорогой и редкий металл, комплекс свойств этих бронз настолько высок, что их производство экономически оправдано. Их используют в приборостроении для изготовления ответственных пружин, мембран и других пружинящих деталей. Например, для бронзы БрБ2 характерны химическая стойкость, хорошая свариваемость, обрабатываемость режущим инструментом.

 
Посмотреть оригинал
< Пред   СОДЕРЖАНИЕ   ОРИГИНАЛ     След >