Технология производства лигатур с титаном, хромом и молибденом

Хромтитановая лигатура применяется для легирования жаропрочных и специальных сплавов с высоким содержанием титана.

При внепечном способе производства хромтитановой лигатуры в качестве исходного сырья используют техническую окись хрома, двуокись титана и бихромат калия. Восстановителем служит алюминиевый порошок, изготовленный из первичных сортов алюминия. Для снижения вязкости шлака добавляют известь. Плавку ведут с верхним запалом. Бихромат калия применяется как термитная добавка, в то же время он является и хромсодержащим сырьем.

Шихта промышленных плавок имеет следующий состав, кг:

Соотношение бихромата калия и окиси хрома в шихте определяется необходимостью создания оптимальных тепловых условий ведения плавки и заданным составом металла.

В результате промышленных плавок получают металл следующего состава: 64—70% Cr; 18—23% Ti; до 0,6% Si; 9—12% Al; 1,0—1,8% Fe; до 0,06% С; до 0,02% S.

Извлечение хрома на плавке составляет 90%, титана 52%.

Более высокие технико-экономические результаты могут быть получены при выплавке лигатуры в электропечи с предварительным расплавлением части окислов. Электропечную плавку ведут следующим образом: двуокись титана расплавляют в плавильном пространстве печи электрическими дугами. Для снижения температуры плавления расплава и последующего образования жидкоподвижных шлаков вместе с двуокисью титана в печи проплавляют известь. После полного расплавления двуокиси титана с известью печь отключают и на поверхность расплава загружают окись хрома в смеси с алюминиевым порошком. Состав металла, выплавляемого в электропечи, такой же, что и при внепечном способе производства. Электропечное производство позволяет отказаться от применения термитных добавок — недостающее тепло алюминотермических реакций компенсируется электроэнергией, в результате чего расход алюминия на выплавку 1 т хромтитановой лигатуры сокращается на 120—130 кг.

Лигатура алюминий—молибден—титан, предназначенная для легирования сплавов на железной основе, по ЧМТУ 5-10—68 должна иметь следующий химический состав, %:

Лигатуру алюминий—молибден—титан выплавляют внепечным алюминотермическим способом на блок, используя в качестве молибденсодержащего сырья трехокись молибдена.

Фактический химический состав лигатуры следующий, %: