RU2665654C1 - METHOD OF DEOXIDIZING OF Al-Nb-Ti ALLOY - Google Patents
METHOD OF DEOXIDIZING OF Al-Nb-Ti ALLOY Download PDFInfo
- Publication number
- RU2665654C1 RU2665654C1 RU2017115476A RU2017115476A RU2665654C1 RU 2665654 C1 RU2665654 C1 RU 2665654C1 RU 2017115476 A RU2017115476 A RU 2017115476A RU 2017115476 A RU2017115476 A RU 2017115476A RU 2665654 C1 RU2665654 C1 RU 2665654C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- alloy
- melting
- content
- oxygen content
- niobium
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
- C22C1/026—Alloys based on aluminium
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/10—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals with refining or fluxing agents; Use of materials therefor, e.g. slagging or scorifying agents
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22B—PRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
- C22B9/00—General processes of refining or remelting of metals; Apparatus for electroslag or arc remelting of metals
- C22B9/16—Remelting metals
- C22B9/20—Arc remelting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C1/00—Making non-ferrous alloys
- C22C1/02—Making non-ferrous alloys by melting
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C22—METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
- C22C—ALLOYS
- C22C21/00—Alloys based on aluminium
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Materials Engineering (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Metallurgy (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Manufacturing & Machinery (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Plasma & Fusion (AREA)
- Manufacture And Refinement Of Metals (AREA)
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕFIELD OF THE INVENTION
[0001] Настоящее изобретение относится к способу раскисления сплава Al-Nb-Ti для удаления кислорода из сплава Al-Nb-Ti, произведенного с использованием материала сплава, составленного из алюминиевого материала, ниобиевого материала и титанового материала и содержащего кислород в общем количестве 0,5 мас.% или более.[0001] The present invention relates to a method for deoxidizing an Al-Nb-Ti alloy to remove oxygen from an Al-Nb-Ti alloy produced using an alloy material composed of aluminum material, niobium material and titanium material and containing oxygen in a total amount of 0, 5 wt.% Or more.
ПРЕДПОСЫЛКИ ИЗОБРЕТЕНИЯBACKGROUND OF THE INVENTION
[0002] В последние годы потребность в сплаве Ti-Al в качестве металлического материала для самолетов или автомобилей постоянно растет. Среди прочего растет потребность в сплаве Ti-Al-Nb, имеющем улучшенную стойкость к окислению за счет добавления Nb к Ti-Al. При производстве титанового сплава, главным компонентом которого является титан, то есть активный металл, такого как сплав Ti-Al-Nb, необходимо предотвращать загрязнение кислородом во время плавки, и для этого традиционно используются такие методы плавки, как метод вакуумно-дугового переплава (ВДП), метод электронно-лучевой плавки (ЭЛП), метод плазменно-дуговой плавки (ПДП), метод вакуумной индукционной плавки (ВИП) и метод индукционной плавки в холодном тигле (ИПХТ).[0002] In recent years, the demand for Ti-Al alloy as a metal material for aircraft or automobiles is constantly growing. Among other things, there is a growing need for a Ti-Al-Nb alloy having improved oxidation resistance by adding Nb to Ti-Al. In the production of a titanium alloy, the main component of which is titanium, that is, an active metal such as Ti-Al-Nb alloy, it is necessary to prevent oxygen pollution during smelting, and melting methods such as vacuum-arc remelting (VDP) are traditionally used for this ), the method of electron beam melting (ELP), the method of plasma arc melting (MPD), the method of vacuum induction melting (VIP) and the method of induction melting in a cold crucible (IPCT).
[0003] Среди этих методов плавки такой метод, как ВДП, ЭЛП и ВИП, представляет собой метод плавки с плавлением сплава в среде вакуума, и когда такой способ плавки используется для плавки сплава Ti-Al-Nb, не только Al или Nb в качестве легирующего элемента, но и Ti испаряются во время плавки, вызывая тем самым потерю элемента. Более конкретно, очень трудно в существующем промышленном процессе контролировать целевой состав сплава Ti-Al-Nb, что приводит к увеличению производственных затрат.[0003] Among these melting methods, a method such as VDP, ELP and VIP is a melting method with melting the alloy in a vacuum environment, and when such a melting method is used to melt the Ti-Al-Nb alloy, not only Al or Nb as alloying element, but also Ti evaporate during melting, thereby causing the loss of the element. More specifically, it is very difficult in the existing industrial process to control the target composition of the Ti-Al-Nb alloy, which leads to an increase in production costs.
[0004] Для выплавки сплава Ti-Al-Nb с низким содержанием кислорода эффективным является производство сплава Ti-Al-Nb при использовании высококачественного ниобиевого или титанового материала, имеющего низкое содержание кислорода, но поскольку высококачественный ниобиевый материал является дорогим, и его цена имеет тенденцию к росту, особенно в последние годы, потребность в производстве сплава Ti-Al-Nb при использовании относительно низкосортного ниобиевого материала, имеющего большое содержание кислорода и являющегося недорогим, такого как низкосортный ниобий, руда оксида ниобия (Nb2O5) и ниобиевый лом, увеличивается с каждым днем. Как и ниобиевый материал, высококачественный титановый материал является дорогим, и потребность в использовании относительно низкосортного титанового материала, такого как титановый лом, также увеличивается.[0004] For smelting a Ti-Al-Nb alloy with a low oxygen content, it is efficient to produce a Ti-Al-Nb alloy using high quality niobium or titanium material having a low oxygen content, but since high quality niobium material is expensive and priced to growth, especially in recent years, the need to produce a Ti-Al-Nb alloy using a relatively low grade niobium material having a high oxygen content and being inexpensive, such as low high-grade niobium, ore of niobium oxide (Nb 2 O 5 ) and niobium scrap, increases every day. Like niobium material, high quality titanium material is expensive, and the need to use relatively low grade titanium material, such as titanium scrap, is also increasing.
[0005] Ti представляет собой активный металл и имеет очень прочную силу связи с кислородом, присутствующим в плавильной атмосфере, и ранее предпринимались меры по уменьшению количества попадающего снаружи во время плавки кислорода и предотвращения загрязнения. Однако очень трудно удалить кислород, уже растворенный в Ti, и хотя в настоящее время немногое известно о попытках сделать это, предшествующий уровень техники включает в себя следующие предложения.[0005] Ti is an active metal and has a very strong bond with oxygen present in the melting atmosphere, and measures have been taken to reduce the amount of oxygen that is externally released during melting and to prevent contamination. However, it is very difficult to remove oxygen already dissolved in Ti, and although little is currently known about attempts to do this, the prior art includes the following suggestions.
[0006] Патентный документ 1 раскрывает способ плавки γ-алюминида титана, включающий стадию плавления в выполненном из оксида кальция тигле шихты, состоящей из сплава алюминида титана и металла, такого как ниобий, в количестве, эффективном для уменьшения количества захватываемого в расплав кислорода, но описан лишь способ плавки сплава Ti-Al-Nb, а методика в отношении способа раскисления сплава Ti-Al-Nb не описывается и не предлагается. В дополнение к этому, используемое ниобиевое сырье представляет собой высокочистый материал с чистотой 99,9% или более, и концентрация кислорода в сплаве Ti-Al-Nb после плавки является такой, что раскисление не требуется.[0006]
[0007] Патентный документ 2 описывает один способ производства сплава Ti-Al, включающий плавление сплава Ti-Al в известковом тигле в вакууме или в инертной атмосфере, добавление Ca или Ca-содержащего сплава к расплавленному сплаву Ti-Al и выполнение раскисления. Патентный документ 2 конкретно описывает методику в отношении способа раскисления сплава Ti-Al, но использование ниобиевого материала даже не описывается и не предлагается, не говоря уже об использовании ниобиевого материала с высоким содержанием кислорода.[0007]
[0008] Патентный документ 3 описывает способ производства сплава Ti-Al высокой чистоты и с низким содержанием кислорода путем раскисления кальцием (Ca) при выплавке сплава, содержащего Ti-Al в качестве его главного компонента, испарения/удаления избытка Ca и выполнения однородной плавки без загрязнений. Однако в патентном документе 3 также не описывается использование ниобиевого материала, а также не описывается и не предлагается способ раскисления сплава Ti-Al-Nb. В дополнение к этому, в соответствии с методикой, описанной в патентном документе 3, требуются две стадии добавления/плавления Ca и плавления для удаления Ca и гомогенизации, и, кроме того, остающийся Ca не может быть полностью удален, что порождает проблемы в плане увеличения производственных затрат/времени и изменения различных свойств из-за остающегося Ca.[0008]
ДОКУМЕНТЫ УРОВНЯ ТЕХНИКИLEVEL DOCUMENTS
[0009] ПАТЕНТНЫЕ ДОКУМЕНТЫ[0009] PATENT DOCUMENTS
Патентный документ 1: JP-A-H05-195102Patent Document 1: JP-A-H05-195102
Патентный документ 2: JP-A-H04-120225Patent Document 2: JP-A-H04-120225
Патентный документ 3: JP-A-H05-154642Patent Document 3: JP-A-H05-154642
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯSUMMARY OF THE INVENTION
ТЕХНИЧЕСКАЯ ПРОБЛЕМАTECHNICAL PROBLEM
[0010] Настоящее изобретение было создано для того, чтобы решить вышеописанные проблемы, и задача настоящего изобретения состоит в том, чтобы, сфокусировав внимание сначала на производстве сплава Al-Nb-Ti, содержащего Al в качестве его главного компонента и имеющего низкое содержание кислорода, предложить способ раскисления сплава Al-Nb-Ti, в котором может быть легко получен сплав Ti-Al-Nb, имеющий целевой состав и низкое содержание кислорода, без создания атмосферы высокого вакуума.[0010] The present invention was created in order to solve the above problems, and an object of the present invention is to first focus on the production of an Al-Nb-Ti alloy containing Al as its main component and having a low oxygen content, to propose a method for deoxidation of an Al-Nb-Ti alloy, in which a Ti-Al-Nb alloy having a target composition and low oxygen content can be easily obtained without creating a high vacuum atmosphere.
РЕШЕНИЕ ПРОБЛЕМЫSOLUTION
[0011] Способ раскисления сплава Al-Nb-Ti в настоящем изобретении включает в себя плавление и выдержку сплава Al-Nb-Ti, содержащего от 50 до 75 мас.% Al от 5 до 30 мас.% Nb и 80 мас.% или менее в сумме Al и Nb, методом плавки с использованием охлаждаемого водой медного сосуда в атмосфере с давлением от 1,33 Па до 2,67×105 Па при температуре 1900 К или более, с уменьшением тем самым содержания в нем кислорода, причем сплав Al-Nb-Ti приготовлен с использованием материала сплава, составленного из алюминиевого материала, ниобиевого материала и титанового материала и содержащего кислород в общем количестве 0,5 мас.% или более.[0011] The method for deoxidizing an Al-Nb-Ti alloy in the present invention includes melting and aging the Al-Nb-Ti alloy containing from 50 to 75 wt.% Al from 5 to 30 wt.% Nb and 80 wt.% Or less than the sum of Al and Nb, by melting using a water-cooled copper vessel in the atmosphere with a pressure of 1.33 Pa to 2.67 × 10 5 Pa at a temperature of 1900 K or more, thereby reducing the oxygen content in it, moreover, the alloy Al-Nb-Ti is prepared using an alloy material composed of aluminum material, niobium material and titanium material and containing islorod in a total amount of 0.5 wt.% or more.
[0012] Предпочтительно, чтобы во время плавки сплава Al-Nb-Ti методом плавки с использованием охлаждаемого водой медного сосуда добавлялся флюс из CaO-CaF2, получаемый путем смешивания от 0 мас.% до 95 мас.% фторида кальция с оксидом кальция.[0012] Preferably, during the smelting of the Al-Nb-Ti alloy by melting using a water-cooled copper vessel, a CaO-CaF 2 flux obtained by mixing from 0 wt.% To 95 wt.% Calcium fluoride with calcium oxide is added.
[0013] Предпочтительно, чтобы метод плавки с использованием охлаждаемого водой медного сосуда являлся любым из метода дуговой плавки, метода плазменно-дуговой плавки и метода индукционной плавки.[0013] Preferably, the melting method using a water-cooled copper vessel is any of the arc melting method, plasma arc melting method and induction melting method.
ПОЛЕЗНЫЕ ЭФФЕКТЫ ИЗОБРЕТЕНИЯUSEFUL EFFECTS OF THE INVENTION
[0014] В соответствии со способом раскисления сплава Al-Nb-Ti по настоящему изобретению содержание Al в расплаве устанавливается на высокой концентрации от 50 до 75 мас.%, так что даже когда атмосфера высокого вакуума не создается, мог быть легко произведен сплав Al-Nb-Ti, имеющий целевой состав и низкое содержание кислорода, с использованием низкосортного недорогого ниобиевого материала, имеющего высокое содержание кислорода, не вызывая по существу потерь на испарение Al, Nb и Ti во время плавки. Соответствующее количество этого сплава Al-Nb-Ti, имеющего низкое содержание кислорода, смешивают с Ti, имеющим низкое содержание кислорода, посредством чего желаемый сплав Ti-Al-Nb, содержащий Ti в качестве его главного компонента, может быть получен с относительно низкими затратами.[0014] According to the deoxidation method of the Al-Nb-Ti alloy of the present invention, the Al content of the melt is set to a high concentration of 50 to 75 wt.%, So that even when a high vacuum atmosphere is not created, the Al- alloy could be easily produced. Nb-Ti having a target composition and low oxygen content using low-grade, inexpensive niobium material having a high oxygen content, without substantially causing evaporation loss of Al, Nb and Ti during smelting. An appropriate amount of this Al-Nb-Ti alloy having a low oxygen content is mixed with Ti having a low oxygen content, whereby the desired Ti-Al-Nb alloy containing Ti as its main component can be obtained at relatively low cost.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
[0015] [Фиг. 1] представляет собой график, иллюстрирующий соотношение между содержанием алюминия Al в сплаве Al-Nb-Ti и содержанием кислорода до и после плавки.[0015] [FIG. 1] is a graph illustrating the relationship between the Al content of aluminum in an Al-Nb-Ti alloy and the oxygen content before and after smelting.
[Фиг. 2] представляет собой график, иллюстрирующий в увеличенном виде область, выделенную на Фиг. 1, показывающий соотношение между содержанием Al в сплаве Al-Nb-Ti и содержанием кислорода до и после плавки.[FIG. 2] is a graph showing an enlarged view of the region highlighted in FIG. 1, showing the relationship between the Al content in the Al-Nb-Ti alloy and the oxygen content before and after melting.
[Фиг. 3] представляет собой график, иллюстрирующий соотношение между содержанием Al в сплаве Al-Nb-Ti и содержанием кислорода до и после плавки, включая наличие или отсутствие добавления флюса.[FIG. 3] is a graph illustrating the relationship between the Al content in the Al-Nb-Ti alloy and the oxygen content before and after melting, including the presence or absence of flux addition.
[Фиг. 4] представляет собой график, иллюстрирующий в увеличенном виде область, выделенную на Фиг. 3, показывающий соотношение между содержанием Al в сплаве Al-Nb-Ti и содержанием кислорода до и после плавки.[FIG. 4] is a graph showing an enlarged view of the region highlighted in FIG. 3, showing the relationship between the Al content in the Al-Nb-Ti alloy and the oxygen content before and after melting.
ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯDESCRIPTION OF EMBODIMENTS
[0016] Авторы настоящего изобретения провели интенсивные исследования для того, чтобы получить сплав Ti-Al-Nb (сплав Ti-Al-Nb, главным компонентом которого является титан, то есть активный металл), имеющий целевой состав и низкое содержание кислорода, с использованием вышеописанного низкосортного ниобиевого материала, имеющего высокое содержание кислорода.[0016] The inventors of the present invention have carried out intensive studies in order to obtain a Ti-Al-Nb alloy (a Ti-Al-Nb alloy, the main component of which is titanium, that is, an active metal) having a target composition and low oxygen content using the above low grade niobium material having a high oxygen content.
[0017] В результате они обнаружили, что хотя по техническим и экономическим причинам трудно уменьшить содержание кислорода в сочетании с предшествующим управлением желаемым составом сплава, то есть, составом сплава, содержащим титан в качестве его главного компонента, когда процесс его производства разделен, и после того, как будет приготовлен сплав Al-Nb-Ti, имеющий низкое содержание кислорода и содержащий алюминий в качестве его главного компонента, сплав Al-Nb-Ti, имеющий низкое содержание кислорода, смешивается с соответствующим количеством чистого Ti, имеющего низкое содержание кислорода, полученного с помощью обычного способа производства, сплав Ti-Al-Nb, имеющий желаемый состав и содержащий титан в качестве его главного компонента, может быть получен относительно легким и дешевым образом.[0017] As a result, they found that although for technical and economic reasons it is difficult to reduce the oxygen content in combination with the previous control of the desired alloy composition, that is, the alloy composition containing titanium as its main component, when its production process is separated, and after of how the Al-Nb-Ti alloy having a low oxygen content and containing aluminum as its main component will be prepared, the Al-Nb-Ti alloy having a low oxygen content is mixed with an appropriate amount istogo Ti, having a low oxygen content is obtained by a conventional production method, the alloy Ti-Al-Nb, having a desired composition and containing titanium as its main component can be obtained by a relatively easy and inexpensive manner.
[0018] Авторы настоящего изобретения нашли, что концентрация растворимого кислорода (предел растворимости) уменьшается в диапазоне состава, содержащем высокую концентрацию Al в сплаве, и провели интенсивные исследования для того, чтобы найти способ, при котором даже тогда, когда атмосфера высокого вакуума не создается, сплав Al-Nb-Ti, имеющий целевой состав и низкое содержание кислорода, может быть легко произведен с использованием низкосортного ниобиевого или титанового материала, содержащего много кислорода, такого как низкосортный ниобий, руда оксида ниобия (NbOx) и ниобиевый лом, не вызывая потерь на испарение Al, Nb и Ti.[0018] The authors of the present invention found that the concentration of soluble oxygen (solubility limit) decreases in the composition range containing a high concentration of Al in the alloy, and intensive research was conducted to find a method in which even when a high vacuum atmosphere is not created An Al-Nb-Ti alloy having a target composition and low oxygen content can be easily produced using low grade niobium or titanium material containing a lot of oxygen, such as low grade niobium, ud niobium oxide (NbO x) and niobium scrap, without causing evaporation losses Al, Nb and Ti.
[0019] Более конкретно, было найдено, что когда содержание Al в расплаве устанавливается на уровне от 50 до 75 мас.%, даже в сплаве Al-Nb-Ti, подготовленном с использованием низкосортного ниобиевого или титанового материала, реакция раскисления продолжается во время плавки в охлаждаемом водой медном сосуде без создания атмосферы высокого вакуума, и сплав Al-Nb-Ti с низким содержанием кислорода, имеющий целевой состав, может быть легко произведен по существу без потерь на испарение Al, Nb и Ti. Настоящее изобретение было выполнено на основе этого открытия.[0019] More specifically, it has been found that when the Al content in the melt is set at a level of from 50 to 75 wt.%, Even in an Al-Nb-Ti alloy prepared using low grade niobium or titanium material, the deoxidation reaction continues during smelting in a water-cooled copper vessel without creating a high vacuum atmosphere, and the low oxygen Al-Nb-Ti alloy having the desired composition can be easily produced substantially without loss of evaporation of Al, Nb and Ti. The present invention has been made based on this finding.
[0020] В дополнение к этому, также было найдено, что когда до или во время плавки сплава Al-Nb-Ti в качестве ускорителя реакции раскисления добавляется флюс из CaO-CaF2, не растворяющийся в титане и имеющий конкретный компонентный состав, реакция раскисления протекает более плавно.[0020] In addition to this, it has also been found that when, before or during smelting of an Al-Nb-Ti alloy, a CaO-CaF 2 flux is added as an accelerator of the deoxidation reaction, insoluble in titanium and having a specific component composition, deoxidation reaction proceeds more smoothly.
[0021] Далее настоящее изобретение описывается более подробно на основе вариантов осуществления.[0021] The present invention will now be described in more detail based on embodiments.
[0022] Способ раскисления сплава Al-Nb-Ti по настоящему изобретению представляет собой способ, в котором сплав Al-Nb-Ti, содержащий от 50 до 75 мас.% Al, от 5 до 30 мас.% Nb и 80 мас.% или менее в сумме Al и Nb, приготовленный с использованием материала сплава, составленного из алюминиевого материала, ниобиевого материала и титанового материала и содержащего кислород в общем количестве 0,5 мас.% или более, плавится и выдерживается с помощью использующего охлаждаемый водой медный сосуд метода плавки, такого как метод дуговой плавки, метод плазменно-дуговой плавки и метод индукционной плавки, в атмосфере с давлением от 1,33 Па до 2,67×105 Па при температуре 1900 К или более, и содержание кислорода тем самым уменьшается. В качестве ниобиевого материала может использоваться низкосортный ниобиевый материал, такой как низкосортный ниобий, руда оксида ниобия (NbOx) и ниобиевый лом, а в качестве титанового материала может использоваться оксид титана (TiOx), титановый лом и т.д.[0022] The deoxidation method of an Al-Nb-Ti alloy of the present invention is a method in which an Al-Nb-Ti alloy containing from 50 to 75 wt.% Al, from 5 to 30 wt.% Nb and 80 wt.% or less in total Al and Nb, prepared using an alloy material composed of aluminum material, niobium material and titanium material and containing oxygen in a total amount of 0.5 wt.% or more, is melted and aged using a water-cooled copper vessel method melting, such as arc melting method, plasma arc melting method and enu induction melting in an atmosphere with a pressure of 1.33 Pa to 2,67 × 10 5 Pa at a temperature of 1900 K or more and the oxygen content thereby decreases. As the niobium material, low-grade niobium material such as low-grade niobium, niobium oxide ore (NbO x ) and niobium scrap can be used, and titanium oxide (TiO x ), titanium scrap, etc. can be used as the titanium material.
[0023] Причина, по которой низкосортный ниобиевый материал, имеющий высокое содержание кислорода, такой как низкосортный ниобий, руда оксида ниобия (NbOx) и ниобиевый лом, используется для приготовления сплава Al-Nb-Ti, заключается в том, что эти ниобиевые материалы являются недорогими и легкодоступными по сравнению с высококачественным сырьем. Причина, по которой полное содержание кислорода в материале сплава, составленном из алюминиевого материала, ниобиевого материала и титанового материала, устанавливается равным 0,5 мас.% или более, заключается в том, что когда полное содержание кислорода в материале сплава составляет менее 0,5 мас.%, содержание кислорода является малым, и сплав Al-Nb-Ti с низким содержанием кислорода может быть легко получен путем выполнения разбавления или простого рафинирования. В настоящем изобретении верхний предел содержания кислорода не задается, но верхний предел общего содержания кислорода, фактически содержащегося в вышеописанном материале сплава, предположительно составляет примерно 30,0 мас.%.[0023] The reason that low grade niobium material having a high oxygen content such as low grade niobium, niobium oxide ore (NbO x ) and niobium scrap is used to prepare the Al-Nb-Ti alloy is because these niobium materials are inexpensive and readily available compared to high quality raw materials. The reason that the total oxygen content in the alloy material composed of aluminum material, niobium material and titanium material is set to 0.5 wt.% Or more, is because when the total oxygen content in the alloy material is less than 0.5 wt.%, the oxygen content is small, and the Al-Nb-Ti alloy with a low oxygen content can be easily obtained by performing dilution or simple refining. In the present invention, the upper limit of the oxygen content is not set, but the upper limit of the total oxygen content actually contained in the above alloy material is supposedly about 30.0 wt.%.
[0024] Причина, по которой в сплаве Al-Nb-Ti, приготовленном с использованием материала сплава, составленного из алюминиевого материала, ниобиевого материала и титанового материала, содержание Al устанавливается равным от 50 до 75 мас.%, содержание Nb устанавливается равным от 5 до 30 мас.%, а суммарное содержание Al и Nb устанавливается равным 80 мас.% или менее, заключается в том, что когда содержание Al в сплаве Al-Nb-Ti составляет 50 мас.% или более и содержание Nb составляет 5 мас.% или более, реакция раскисления сплава Al-Nb-Ti может протекать с помощью использующего охлаждаемый водой медный сосуд метода плавки, такого как метод дуговой плавки, метод плазменно-дуговой плавки и метод индукционной плавки, даже в атмосфере с давлением от 1,33 Па до 2,67×105 Па, а не в атмосфере высокого вакуума. В дополнение к этому, причина, по которой давление во время плавки устанавливается равным от 1,33 Па до 2,67×105 Па, заключается в том, что при давлении в этом диапазоне не вызываются потери на испарение Al, Nb и Ti, и снижение выхода из-за разбрызгивания расплавленного металла может быть предотвращено.[0024] The reason why in the Al-Nb-Ti alloy prepared using an alloy material composed of an aluminum material, a niobium material and a titanium material, the Al content is set to be from 50 to 75 wt.%, The Nb content is set to from 5 up to 30 wt.%, and the total content of Al and Nb is set equal to 80 wt.% or less, is that when the Al content in the Al-Nb-Ti alloy is 50 wt.% or more and the Nb content is 5 wt. % or more, the Al-Nb-Ti alloy deoxidation reaction can proceed using o a water-cooled copper vessel of a melting method, such as an arc melting method, a plasma-arc melting method, and an induction melting method, even in an atmosphere with a pressure of 1.33 Pa to 2.67 × 10 5 Pa, and not in a high vacuum atmosphere. In addition to this, the reason that the pressure during melting is set to be 1.33 Pa to 2.67 × 10 5 Pa is because at a pressure in this range, evaporation losses of Al, Nb and Ti are not caused, and a decrease in yield due to splashing of the molten metal can be prevented.
[0025] Реакция раскисления представляет собой явление, протекающее только в области высокого содержания Al с низкой растворимостью кислорода, и в публикации X. L. Li, R. Hillel, F. Teyssandier, S. K. Choi, and F. J. J. Van Loo, Acta Metall. Mater., 40 [11] 3147-3157 (1992) сделано предположение о том, что на трехфазной диаграмме состояния системы Ti-Al-O по мере увеличения содержания Al предел растворимости кислорода уменьшается. В дополнение к этому, реакция раскисления представляет собой явление, протекающее в жидкой фазе, и в случае сплава Al-Nb-Ti, когда активность Al в расплаве сплава становится высокой, реакция раскисления протекает более активно. Когда сплав Al-Nb-Ti имеет содержание Al в диапазоне от 50 до 75 мас.%, содержание Nb в диапазоне от 5 до 30 мас.% и суммарное содержание Al и Nb 80 мас.% или менее, реакция раскисления протекает в основном при температуре 1900 К или выше.[0025] The deoxidation reaction is a phenomenon occurring only in the region of high Al content with low oxygen solubility, and in the publication of X. L. Li, R. Hillel, F. Teyssandier, S. K. Choi, and F. J. J. Van Loo, Acta Metall. Mater., 40 [11] 3147-3157 (1992), it was hypothesized that the oxygen solubility limit decreases in the three-phase state diagram of the Ti-Al-O system with increasing Al content. In addition, the deoxidation reaction is a phenomenon occurring in the liquid phase, and in the case of an Al-Nb-Ti alloy, when the Al activity in the alloy melt becomes high, the deoxidation reaction proceeds more actively. When an Al-Nb-Ti alloy has an Al content in the range of 50 to 75 wt.%, An Nb content in the range of 5 to 30 wt.% And a total Al and Nb content of 80 wt.% Or less, the deoxidation reaction proceeds mainly at temperature 1900 K or higher.
[0026] Причина, по которой в сплаве Al-Nb-Ti верхний предел содержания Al устанавливается равным 75 мас.%, верхний предел содержания Nb устанавливается равным 30 мас.%, а суммарное содержание Al и Nb устанавливается равным 80 мас.% или менее, заключается в том, что поскольку сплав Al-Nb-Ti содержит другие легирующие элементы в дополнение к Nb и Ti или примесям, таким как кислород, если содержание Al и содержание Nb являются слишком большими, доля Ti уменьшается и сплав не может быть сплавом Al-Nb-Ti.[0026] The reason that in the Al-Nb-Ti alloy, the upper limit of the Al content is set to 75 wt.%, The upper limit of the Nb content is set to 30 wt.%, And the total content of Al and Nb is set to 80 wt.% Or less , is that since the Al-Nb-Ti alloy contains other alloying elements in addition to Nb and Ti or impurities such as oxygen, if the Al content and the Nb content are too large, the Ti fraction decreases and the alloy cannot be an Al alloy -Nb-Ti.
[0027] Способ раскисления сплава Al-Nb-Ti по настоящему изобретению описывается как способ снижения содержания кислорода по существу без потерь на испарение Al, Nb и Ti, и термин «по существу без потерь на испарение» означает, что разница в содержании Al до и после плавки составляет 1,0 мас.% или менее, а разница в содержании Nb до и после плавки составляет 0,5 мас.% или менее.[0027] The deoxidation method of an Al-Nb-Ti alloy of the present invention is described as a method for reducing oxygen content substantially without evaporation loss of Al, Nb and Ti, and the term "substantially lossless evaporation" means that the difference in Al content to and after melting is 1.0 wt.% or less, and the difference in the Nb content before and after melting is 0.5 wt.% or less.
[0028] При раскислении сплава Al-Nb-Ti в качестве ускорителя реакции раскисления добавляют флюс только из CaO или флюс из CaO-CaF2, получаемый путем смешивания более чем 0 мас.% и 95 мас.% или менее фторида кальция с оксидом кальция, посредством чего реакция раскисления ускоряется.[0028] When deoxidizing an Al-Nb-Ti alloy, only CaO flux or CaO-CaF 2 flux obtained by mixing more than 0 wt.% And 95 wt.% Or less calcium fluoride with calcium oxide is added as an accelerator of the deoxidation reaction whereby the deoxidation reaction is accelerated.
[0029] За счет добавления флюса только из CaO или флюса из CaO-CaF2, получаемого путем смешивания более чем 0 мас.% и 95 мас.% или менее фторида кальция с оксидом кальция, который не растворяется в сплаве Al-Nb-Ti, Al2O3 в качестве продукта раскисления, производимого во время плавки сплава Al-Nb-Ti, образует соединение с CaO или растворяется в CaO-CaF2, вызывая снижение активности Al2O3 и, в свою очередь, реакция раскисления дополнительно ускоряется.[0029] By adding flux only from CaO or flux from CaO-CaF 2 , obtained by mixing more than 0 wt.% And 95 wt.% Or less calcium fluoride with calcium oxide, which does not dissolve in the Al-Nb-Ti alloy , Al 2 O 3 as the deoxidation product produced during the melting of the Al-Nb-Ti alloy forms a compound with CaO or dissolves in CaO-CaF 2 , causing a decrease in Al 2 O 3 activity and, in turn, the deoxidation reaction is further accelerated .
[0030] Считается, что для того, чтобы реакция раскисления продолжалась, Al2O3, присутствующий в сплаве Al-Nb-Ti, должен войти в контакт с добавленным флюсом. Предполагается, что поскольку добавляется Nb, имеющий высокую плотность, плотность сплава Al-Nb-Ti больше, чем плотность двойного сплава Ti-Al, что способствует отделению сплава Al-Nb-Ti от Al2O3 и добавленного флюса, соответственно облегчая контакт Al2O3 с флюсом.[0030] It is believed that in order for the deoxidation reaction to continue, Al 2 O 3 present in the Al-Nb-Ti alloy must come into contact with the added flux. It is assumed that since Nb having a high density is added, the density of the Al-Nb-Ti alloy is greater than the density of the Ti-Al double alloy, which contributes to the separation of the Al-Nb-Ti alloy from Al 2 O 3 and the added flux, thereby facilitating Al contact 2 O 3 with flux.
[0031] В случае 0 мас.% фторида кальция, то есть когда присутствует один лишь CaO, флюс имеет высокую температуру плавления и не плавится при температуре около точки плавления сплава Al-Nb-Ti, но при вхождении в контакт с Al2O3, присутствующим в сплаве Al-Nb-Ti, он образует соединение CaO-Al2O3, имеющее низкую температуру плавления, что уменьшает активность Al2O3 и позволяет дополнительно ускорить раскисление. Соответственно, этот флюс может использоваться, хотя его температура плавления является более высокой, чем температура плавления сплава Al-Nb-Ti.[0031] In the case of 0 wt.% Calcium fluoride, that is, when CaO alone is present, the flux has a high melting point and does not melt at a temperature near the melting point of the Al-Nb-Ti alloy, but when it comes into contact with Al 2 O 3 present in the Al-Nb-Ti alloy, it forms a CaO-Al 2 O 3 compound having a low melting point, which reduces the activity of Al 2 O 3 and allows further acceleration of deoxidation. Accordingly, this flux can be used, although its melting point is higher than the melting point of the Al-Nb-Ti alloy.
[0032] С другой стороны, если добавляемое количество фторида кальция превышает 95 мас.%, образуется загрязнение фтором. Соответственно, в настоящем изобретении используются флюс только из CaO или флюс из CaO-CaF2, получаемый путем смешивания более чем 0 мас.% и 95 мас.% или менее фторида кальция с оксидом кальция.[0032] On the other hand, if the added amount of calcium fluoride exceeds 95 wt.%, Fluorine contamination is generated. Accordingly, only CaO flux or CaO-CaF 2 flux obtained by mixing more than 0 wt.% And 95 wt.% Or less calcium fluoride with calcium oxide are used in the present invention.
ПримерыExamples
[0033] Настоящее изобретение более подробно описывается ниже с использованием Примеров, но настоящее изобретение не ограничено этими Примерами и может быть осуществлено путем внесения подходящих изменений, при условии, что эти изменения соответствуют сути настоящего изобретения, и все такие изменения включаются в технический объем настоящего изобретения.[0033] The present invention is described in more detail below using Examples, but the present invention is not limited to these Examples and can be carried out by making appropriate changes, provided that these changes are consistent with the essence of the present invention, and all such changes are included in the technical scope of the present invention .
(Соотношение между содержанием Al в сплаве Al-Nb-Ti и содержанием кислорода до и после плавки)(The ratio between the Al content in the Al-Nb-Ti alloy and the oxygen content before and after melting)
[0034] Сплавы Al-Nb-Ti, имеющие содержание кислорода от 4 до 30 мас.% и имеющие различные содержания легирующих элементов, приготовили с использованием материала сплава, составленного из алюминиевого материала, ниобиевого материала и титанового материала (оксида титана или металлического титана). Раскисление каждого из приготовленных сплавов Al-Nb-Ti проводили путем плавления, а затем выдержки сплава в плазменно-дуговой электропечи мощностью 100 кВт с использованием охлаждаемого водой медного сосуда. При этом в качестве плазмообразующего газа использовали только аргон, и давление во время плавки было равно 1,20×105 Па.[0034] Al-Nb-Ti alloys having an oxygen content of from 4 to 30 wt.% And having different alloying element contents were prepared using an alloy material composed of aluminum material, niobium material and titanium material (titanium oxide or metal titanium) . Each of the prepared Al-Nb-Ti alloys was deoxidized by melting and then holding the alloy in a 100 kW plasma-arc electric furnace using a water-cooled copper vessel. In this case, only argon was used as the plasma-forming gas, and the pressure during melting was 1.20 × 10 5 Pa.
[0035] Для того, чтобы исследовать влияние содержания Al в сплаве Al-Nb-Ti на вызываемую плавкой реакцию раскисления, подготовили образцы с использованием сплавов Al-Nb-Ti, имеющих содержание Al в 30 мас.%, 45 мас.% и 60 мас.% соответственно. Что касается образца, использующего сплав Al-Nb-Ti с содержанием Al 30 мас.% или 60 мас.%, то были сделаны как образец, использующий в качестве титанового материала оксид титана, так и образец, использующий в качестве титанового материала металлический титан, но что касается образца, использующего сплав Al-Nb-Ti, имеющий содержание Al 45 мас.%, был сделан только образец, использующий в качестве титанового материала оксид титана. На Фиг. 1 и Фиг. 2 образец, использующий в качестве титанового материала оксид титана, и образец, использующий в качестве титанового материала металлический титан, обозначены черным кружком и черным квадратиком соответственно. В этих сплавах Al-Nb-Ti, как показано в Таблице 1, содержание Nb составляет от 10 до 20 мас.%.[0035] In order to investigate the effect of the Al content in the Al-Nb-Ti alloy on the fusion-induced deoxidation reaction, samples were prepared using Al-Nb-Ti alloys having an Al content of 30 wt.%, 45 wt.% And 60 wt.%, respectively. As for the sample using an Al-Nb-Ti alloy with an Al content of 30 wt.% Or 60 wt.%, Both a sample using titanium oxide as a titanium material and a sample using metallic titanium as a titanium material were made. but for a sample using an Al-Nb-Ti alloy having an Al content of 45% by weight, only a sample was made using titanium oxide as a titanium material. In FIG. 1 and FIG. 2, a sample using titanium oxide as a titanium material and a sample using metal titanium as a titanium material are indicated by a black circle and a black square, respectively. In these Al-Nb-Ti alloys, as shown in Table 1, the Nb content is from 10 to 20 wt.%.
[0036] Соотношение между концентрацией Al (содержанием Al) в сплаве Al-Nb-Ti и концентрацией кислорода (содержанием кислорода) до и после плавки проиллюстрировано на Фиг. 1 и Фиг. 2. Верхняя сторона (сторона ближнего конца) и нижняя сторона (сторона дальнего конца) стрелки означают состояния перед плавкой и после плавки, соответственно. На Фиг. 1 и Фиг. 2 в отношении образца, использующего сплав Al-Nb-Ti, имеющий содержание Al 30 мас.% или 60 мас.%, графики смещены немного влево или вправо для того, чтобы сделать черные кружки и черные квадратики более различимыми.[0036] The relationship between the Al concentration (Al content) in the Al-Nb-Ti alloy and the oxygen concentration (oxygen content) before and after melting is illustrated in FIG. 1 and FIG. 2. The upper side (the side of the near end) and the lower side (the side of the far end) arrows indicate the conditions before melting and after melting, respectively. In FIG. 1 and FIG. 2 with respect to a sample using an Al-Nb-Ti alloy having an Al content of 30 wt.% Or 60 wt.%, The plots are shifted slightly left or right in order to make black circles and black squares more distinguishable.
[0037] От сплава Al-Nb-Ti в основном требуется, чтобы он имел содержание кислорода 0,1 мас.% или менее, но в соответствии с Фиг. 1 и Фиг. 2 во всех образцах, имеющих содержание Al 30 мас.% и 45 мас.%, содержание кислорода после плавки не равно 0,1 мас.% или менее, что не позволяет удовлетворить условие содержания кислорода 0,1 мас.% или менее. С другой стороны, в образце, имеющем содержание Al 60 мас.%, содержание кислорода после плавки составляет 0,1 мас.% или менее в случае использования оксида титана в качестве титанового материала, а также в случае использования металлического титана, что позволяет удовлетворить условие содержания кислорода 0,1 мас.% или менее.[0037] The Al-Nb-Ti alloy is generally required to have an oxygen content of 0.1 wt.% Or less, but in accordance with FIG. 1 and FIG. 2 in all samples having an Al content of 30 wt.% And 45 wt.%, The oxygen content after melting is not 0.1 wt.% Or less, which does not allow the oxygen content condition to be 0.1 wt.% Or less. On the other hand, in a sample having an Al content of 60 wt.%, The oxygen content after melting is 0.1 wt.% Or less in the case of using titanium oxide as a titanium material, as well as in the case of using titanium metal, which allows to satisfy the condition the oxygen content is 0.1 wt.% or less.
[0038] Раскисление Al определяется активностью Al в титановом сплаве, и предполагается, что активность Al имеет логарифмическую корреляцию с содержанием Al. В соответствии с публикацией M. Maeda et al., Material Science and Engineering, A239-240 (1997), 276-280 предполагается, что соотношение между содержанием кислорода и содержанием Al после плавки становится соотношением, обозначенным пунктирной линией на Фиг. 1. Экстраполируя эту пунктирную линию, считается, что содержание кислорода падает до 0,1 мас.% или менее после достижения пика при содержании Al, равном 50 мас.%.[0038] The deoxidation of Al is determined by the activity of Al in the titanium alloy, and it is assumed that the activity of Al has a logarithmic correlation with the Al content. According to M. Maeda et al., Material Science and Engineering, A239-240 (1997), 276-280, it is assumed that the ratio between the oxygen content and the Al content after smelting becomes the ratio indicated by the dashed line in FIG. 1. By extrapolating this dashed line, it is believed that the oxygen content drops to 0.1 wt.% Or less after reaching a peak at an Al content of 50 wt.%.
(Соотношение между концентрацией шихтованного сплава перед плавкой и концентрацией сплава после плавки)(The ratio between the concentration of the charged alloy before melting and the concentration of the alloy after melting)
[0039] В дополнение к этому, было исследовано соотношение между концентрацией шихтованного сплава перед плавкой (раскислением) сплава Al-Nb-Ti и концентрацией сплава после плавки (раскисления). Соотношение между содержаниями Al и Nb перед плавкой сплава Al-Nb-Ti и содержаниями Al и Nb после плавки показано в Таблице 1. Здесь образцы, обозначенные номером с суффиксом «a», означают образцы, использующие в качестве титанового материала оксид титана, а образцы, обозначенные номером с суффиксом «b», означают образцы, использующие в качестве титанового материала металлический титан.[0039] In addition, the relationship between the concentration of the charged alloy before melting (deoxidation) of the Al-Nb-Ti alloy and the concentration of the alloy after melting (deoxidation) was investigated. The relationship between the contents of Al and Nb before smelting the Al-Nb-Ti alloy and the contents of Al and Nb after smelting is shown in Table 1. Here, samples indicated by the number with the suffix “a” mean samples using titanium oxide as a titanium material, and samples , marked with a number with the suffix "b", mean samples using metallic titanium as the titanium material.
[0040] Таблица 1[0040] Table 1
[0041] В случае сплава Al-Nb-Ti, имеющего содержание Al 30 мас.%, разница в содержании составила от 2,0 до 2,2 мас.% для Al и от 0,8 до 1,4 мас.% для Nb, и таким образом образовалось отклонение от целевого состава после плавки. В случае сплава Al-Nb-Ti, имеющего содержание Al 45 мас.%, разница в содержании составила 0,8 мас.% для Al и 0,4 мас.% для Nb, и отклонение от целевого состава после плавки было небольшим, но как описано выше, поскольку содержание Al было малым, содержание кислорода не было уменьшено до величины 0,1 мас.% или менее.[0041] In the case of an Al-Nb-Ti alloy having an Al content of 30 wt.%, The difference in content was from 2.0 to 2.2 wt.% For Al and from 0.8 to 1.4 wt.% For Nb, and thus a deviation from the target composition was formed after melting. In the case of an Al-Nb-Ti alloy having an Al content of 45 wt.%, The difference in content was 0.8 wt.% For Al and 0.4 wt.% For Nb, and the deviation from the target composition after melting was small, but as described above, since the Al content was small, the oxygen content was not reduced to a value of 0.1 wt.% or less.
[0042] С другой стороны, в случае сплава Al-Nb-Ti, имеющего содержание Al 60 мас.%, отклонение после плавки было сведено к такому уровню, что изменение содержания составило от 0,4 до 0,7 мас.% для Al и от 0,2 до 0,3 мас.% для Nb. Этот результат показывает, что в случае сплава Al-Nb-Ti, имеющего содержание Al 60 мас.%, содержание Al было достаточно большим для того, чтобы восстановить весь оксид Nb.[0042] On the other hand, in the case of an Al-Nb-Ti alloy having an Al content of 60 wt.%, The deviation after melting was reduced to such a level that the change in content was from 0.4 to 0.7 wt.% For Al and from 0.2 to 0.3 wt.% for Nb. This result shows that in the case of an Al-Nb-Ti alloy having an Al content of 60 wt.%, The Al content was large enough to recover all of the Nb oxide.
Примеры с добавлением флюсаFluxed Examples
(Соотношение между содержанием Al в сплаве Al-Nb-Ti и содержанием кислорода до и после плавки)(The ratio between the Al content in the Al-Nb-Ti alloy and the oxygen content before and after melting)
[0043] В отношении каждого из двух видов сплавов Al-Nb-Ti (сплава Ti – 60 мас.% Al – 20 мас.% Nb и сплава Ti – 40 мас.% Al – 10 мас.% Nb) приготовили в общей сложности 5 сплавов, имеющих различные концентрации шихтового кислорода, как показано в Таблице 2, используя материал сплава, составленный из алюминиевого материала, ниобиевого материала (оксида ниобия) и оксида титана. Концентрация шихтового кислорода у каждого сплава показана в Таблице 2. Пять приготовленных сплавов Al-Nb-Ti плавили в плазменной дуговой электропечи мощностью 10 кВт с использованием охлаждаемого водой медного сосуда, и после добавления флюса в качестве ускорителя реакции раскисления к каждому расплаву (в сплав № 1 флюс не добавлялся) их выдерживали для проведения раскисления сплава Al-Nb-Ti. При этом в качестве плазмообразующего газа использовали только аргон, а давление во время плавки было равно 1,20×105 Па.[0043] For each of the two types of Al-Nb-Ti alloys (Ti alloy - 60 wt.% Al - 20 wt.% Nb and alloy Ti - 40 wt.% Al - 10 wt.% Nb), a total of 5 alloys having different concentrations of charge oxygen, as shown in Table 2, using an alloy material composed of aluminum material, niobium material (niobium oxide) and titanium oxide. The concentration of charge oxygen for each alloy is shown in Table 2. The five prepared Al-Nb-Ti alloys were melted in a 10 kW plasma arc furnace using a water-cooled copper vessel, and after adding flux as an accelerator of the deoxidation reaction to each melt (in alloy No. 1 flux was not added) they were kept for deoxidation of the Al-Nb-Ti alloy. In this case, only argon was used as the plasma-forming gas, and the pressure during melting was 1.20 × 10 5 Pa.
[0044] Что касается добавляемого флюса, то использовали два вида флюсов, то есть флюс из CaO-CaF2, получаемый путем смешивания 80 мас.% фторида кальция с оксидом кальция, и флюс только из CaO, без фторида кальция.[0044] As for the added flux, two types of fluxes were used, that is, CaO-CaF 2 flux obtained by mixing 80 wt.% Calcium fluoride with calcium oxide and flux only from CaO, without calcium fluoride.
[0045] Соотношение между концентрацией Al (содержанием Al) и концентрацией кислорода (содержанием кислорода) после плавки сплава Al-Nb-Ti проиллюстрировано на Фиг. 3 и Фиг. 4, а также показано в Таблице 2. На Фиг. 3 и Фиг. 4 результаты Примера без добавления флюса проиллюстрированы вместе, а также проиллюстрированы результаты Примера (сплав Ti – 33 мас.% Al – 10 мас.% Nb, концентрация шихтового кислорода: 4,0 мас.%) без добавления флюса, который не показан в Таблице 2.[0045] The relationship between the Al concentration (Al content) and the oxygen concentration (oxygen content) after melting the Al-Nb-Ti alloy is illustrated in FIG. 3 and FIG. 4, and also shown in Table 2. In FIG. 3 and FIG. 4, the results of Example without flux are illustrated together, and the results of Example (Ti alloy - 33 wt.% Al - 10 wt.% Nb, charge oxygen concentration: 4.0 wt.%) Without flux, which is not shown in the Table are illustrated 2.
[0046] Как было описано выше, сплав Al-Nb-Ti в основном должен иметь содержание кислорода 0,1 мас.% или менее. В образце № 1 без добавления флюса, поскольку содержание Al составляло 60 мас.%, содержание кислорода после плавки составило 0,076 мас.%, и удовлетворено условие, чтобы содержание кислорода составляло 0,1 мас.% или менее, но в образце № 4, в который добавлялся флюс только из CaO, содержание кислорода после плавки составило 0,036 мас.%, а в образце № 5, в который добавлялся флюс из CaO-CaF2, получаемый путем смешивания 80 мас.% фторида кальция с оксидом кальция, содержание кислорода после плавки составило 0,018 мас.%, что означает, что раскисление было дополнительно ускорено.[0046] As described above, the Al-Nb-Ti alloy should generally have an oxygen content of 0.1 wt.% Or less. In sample No. 1 without adding flux, since the Al content was 60 wt.%, The oxygen content after smelting was 0.076 wt.%, And the condition was satisfied that the oxygen content was 0.1 wt.% Or less, but in sample No. 4, to which only CaO flux was added, the oxygen content after smelting was 0.036 wt.%, and in sample No. 5, to which CaO-CaF 2 flux was added, obtained by mixing 80 wt.% calcium fluoride with calcium oxide, the oxygen content after melting amounted to 0.018 wt.%, which means that deoxidation was additional accelerated.
[0047] Таблица 2[0047] Table 2
(CaF2: 80 мас.%)CaO-CaF 2
(CaF 2 : 80 wt.%)
(CaF2: 80 мас.%)CaO-CaF 2
(CaF 2 : 80 wt.%)
[0048] Хотя настоящее изобретение было подробно описано со ссылками на конкретные варианты его осуществления, специалисту в данной области техники будет очевидно, что в нем могут быть проделаны различные изменения и модификации без отступлений от духа и объема настоящего изобретения.[0048] Although the present invention has been described in detail with reference to specific embodiments thereof, it will be apparent to one skilled in the art that various changes and modifications can be made therein without departing from the spirit and scope of the present invention.
Настоящая заявка основана на японской патентной заявке № 2014-224360, поданной 4 ноября 2014 г., японской патентной заявке № 2015-078626, поданной 7 апреля 2015 г., и японской патентной заявке № 2015-159315, поданной 12 августа 2015 г., содержание которых включено в настоящий документ по ссылке.This application is based on Japanese Patent Application No. 2014-224360, filed November 4, 2014, Japanese Patent Application No. 2015-078626, filed April 7, 2015, and Japanese Patent Application No. 2015-159315, filed August 12, 2015, the contents of which are incorporated herein by reference.
ПРОМЫШЛЕННАЯ ПРИМЕНИМОСТЬINDUSTRIAL APPLICABILITY
[0049] В соответствии с настоящим изобретением может быть получен сплав Al-Nb-Ti, имеющий низкое содержание кислорода, при низких затратах, и этот сплав смешивается с Ti, имеющим малое содержание кислорода, посредством чего сплав Ti-Al-Nb, содержащий Ti в качестве его главного компонента, может быть получен с относительно низкими затратами.[0049] According to the present invention, an Al-Nb-Ti alloy having a low oxygen content at low cost can be obtained, and this alloy is mixed with a Ti having a low oxygen content, whereby a Ti-Al-Nb alloy containing Ti as its main component, can be obtained at relatively low cost.
Claims (3)
Applications Claiming Priority (7)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014-224360 | 2014-11-04 | ||
| JP2014224360 | 2014-11-04 | ||
| JP2015078626 | 2015-04-07 | ||
| JP2015-078626 | 2015-04-07 | ||
| JP2015-159315 | 2015-08-12 | ||
| JP2015159315A JP6556554B2 (en) | 2014-11-04 | 2015-08-12 | Method for deoxidizing Al-Nb-Ti alloy |
| PCT/JP2015/081093 WO2016072434A1 (en) | 2014-11-04 | 2015-11-04 | METHOD FOR DEOXIDIZING Al-Nb-Ti ALLOY |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2665654C1 true RU2665654C1 (en) | 2018-09-03 |
Family
ID=57242896
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2017115476A RU2665654C1 (en) | 2014-11-04 | 2015-11-04 | METHOD OF DEOXIDIZING OF Al-Nb-Ti ALLOY |
Country Status (5)
| Country | Link |
|---|---|
| EP (1) | EP3216882B1 (en) |
| JP (1) | JP6556554B2 (en) |
| CN (1) | CN107148484B (en) |
| AU (1) | AU2015344310B2 (en) |
| RU (1) | RU2665654C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH08283890A (en) * | 1995-04-13 | 1996-10-29 | Nippon Steel Corp | TiAl-based intermetallic compound having excellent creep resistance and method for producing the same |
| JPH11293433A (en) * | 1990-11-14 | 1999-10-26 | General Electric Co <Ge> | Treatment of titanium-aluminum reformed by chromium and niobium |
| JP2003033857A (en) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Honda Motor Co Ltd | Cast-in casting method |
| RU2247168C1 (en) * | 2003-11-26 | 2005-02-27 | Открытое акционерное общество "Композит" | Aluminum-based alloy |
| EA007824B1 (en) * | 2003-11-05 | 2007-02-27 | Юрий Васильевич Мартемьянов | Method for fire refining of metals in the thermodynamically equilibrium system of a dip-gas medium |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2989053B2 (en) * | 1991-08-30 | 1999-12-13 | 株式会社神戸製鋼所 | Method for producing low oxygen Ti-Al alloy and low oxygen Ti-Al alloy |
| JP2989060B2 (en) * | 1991-11-15 | 1999-12-13 | 株式会社神戸製鋼所 | Low oxygen Ti-Al alloy and method for producing the same |
| JP4305792B2 (en) * | 1999-03-25 | 2009-07-29 | ソニー株式会社 | Metal refining method and refining method |
| CN1164780C (en) * | 2001-12-25 | 2004-09-01 | 中国科学院金属研究所 | Process of Vacuum Induction Melting Ti-Al-Nb-B Alloy |
| DE102004022578A1 (en) * | 2004-05-07 | 2005-12-01 | Mtu Aero Engines Gmbh | Titanium-aluminum alloy |
| RU2485194C1 (en) * | 2012-02-13 | 2013-06-20 | Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Институт металлургии Уральского отделения Российской академии наук (ИМЕТ УрО РАН) | Method for obtaining titanium-aluminium alloy from oxide titanium-containing material |
| WO2016035824A1 (en) * | 2014-09-04 | 2016-03-10 | 株式会社神戸製鋼所 | METHOD FOR DEOXIDIZING Ti-Al ALLOY |
-
2015
- 2015-08-12 JP JP2015159315A patent/JP6556554B2/en active Active
- 2015-11-04 RU RU2017115476A patent/RU2665654C1/en active
- 2015-11-04 EP EP15856211.6A patent/EP3216882B1/en active Active
- 2015-11-04 AU AU2015344310A patent/AU2015344310B2/en active Active
- 2015-11-04 CN CN201580058014.1A patent/CN107148484B/en active Active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH11293433A (en) * | 1990-11-14 | 1999-10-26 | General Electric Co <Ge> | Treatment of titanium-aluminum reformed by chromium and niobium |
| JPH08283890A (en) * | 1995-04-13 | 1996-10-29 | Nippon Steel Corp | TiAl-based intermetallic compound having excellent creep resistance and method for producing the same |
| JP2003033857A (en) * | 2001-07-23 | 2003-02-04 | Honda Motor Co Ltd | Cast-in casting method |
| EA007824B1 (en) * | 2003-11-05 | 2007-02-27 | Юрий Васильевич Мартемьянов | Method for fire refining of metals in the thermodynamically equilibrium system of a dip-gas medium |
| RU2247168C1 (en) * | 2003-11-26 | 2005-02-27 | Открытое акционерное общество "Композит" | Aluminum-based alloy |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107148484A (en) | 2017-09-08 |
| JP6556554B2 (en) | 2019-08-07 |
| JP2016183403A (en) | 2016-10-20 |
| AU2015344310A1 (en) | 2017-05-18 |
| EP3216882B1 (en) | 2019-05-08 |
| CN107148484B (en) | 2019-10-01 |
| EP3216882A1 (en) | 2017-09-13 |
| EP3216882A4 (en) | 2018-04-11 |
| AU2015344310B2 (en) | 2018-12-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| RU2673589C2 (en) | Ti-Al ALLOY DEOXIDATION METHOD | |
| US11377714B2 (en) | Method for producing Ti-Al alloy | |
| WO2016035824A1 (en) | METHOD FOR DEOXIDIZING Ti-Al ALLOY | |
| RU2665654C1 (en) | METHOD OF DEOXIDIZING OF Al-Nb-Ti ALLOY | |
| US12152288B2 (en) | Method for producing Ti—Ai alloy | |
| US11319614B2 (en) | Method for deoxidizing Al—Nb—Ti alloy | |
| RU2407815C1 (en) | Procedure for production of ingots of super-pure copper in vacuum | |
| JP6513530B2 (en) | Deoxidation method of Ti-Si alloy | |
| JP2018134675A (en) | Method for producing Ti-Al based alloy | |
| RU2762460C1 (en) | Method for producing special copper ingots | |
| US11441211B2 (en) | Method for producing alloy steel | |
| JP2018178242A (en) | MANUFACTURING METHOD OF Ti-Al-BASED ALLOY | |
| JPH04120225A (en) | Manufacture of ti-al series alloy | |
| LU504446B1 (en) | Method for preparing rare earth steel | |
| JP2004307985A (en) | Method for producing low Ca content Al alloy and ingot for producing low Ca content Al alloy | |
| JPH0559466A (en) | Production of low oxygen ti-al alloy and low oxygen ti-al alloy | |
| RU2738280C1 (en) | Method of cleaning titanium material | |
| JPS59153824A (en) | Manufacture of maraging steel | |
| CN107460351A (en) | A kind of production method of high cleanliness magnesium alloy | |
| JPH04246137A (en) | Production of ti-al alloy | |
| JP2018135583A (en) | METHOD OF CONCENTRATING Nb OF Nb-CONTAINING Ti-Al ALLOY | |
| JPH1025527A (en) | Manufacture of high purity titanium material, and multistage melting method of titanium ingot |