|
3.16. Titan qotishmalarini suyuqlantirish
Jarayonning fizik-kimyoviy xarakteristikasi.
Titan va uning qotishmalarini
suyuqiantirish qator o‗ziga xos xususiyatlarga ega. Qizdirganda titan turli
muhitlarga nisbatan yuqori darajada aktivlik ko‗rsatadi, kislorod, azot va vodorod
bilan o‗zaro aktiv ta‘sirlashadi. Kislorod bilan o‗zaro ta‘sirlashib, u TiO, TiO
2
,
Ti
2
O
2
oksidlar hosil qiladi. Titan kislorod bilan kristallizatsiyalanganda qator qattiq
eritmalar hosil bo‗ladi, chunki kislorod α- fazani stabillashtiradi. Azot titan bilan
birikib, kirishma eritmalarni hosil qiladi va shuningdek, eritmani mustahkamlab α-
fazani stabillashtiradi. Kislorod va azotning titanda erishi qaytmas jarayon
hisoblanadi. Vodorod titanda erib, TiH
2
titan gidridlarini hosil qiladi, gidridlar esa
elastiklikni keskin pasaytiradi. Shu sababli, vodorod eng zararli aralashmalardan biri
hisoblanadi.
Titan amalda ishlatiladigan barcha o‗tga chidamli materiallar bilan o‗zaro
ta‘sirlashadi. Bunda u oksidlarni qaytaradi va TiC turg‗un karbidni hosil qiladigan
uglerodni eritadi. Shuning uchun titanni suyuqlantirishda uni boshqa fazalar bilan
o‗zaro ta‘sirlashish imkoniyatini to‗la mustasno qilish zarur.
Suyuqiantirish
texnologiyasi.
Titan
qotishmalari,
asosan,
elektrodi
sarflanadigan va sarflanmaydigan vakuum yoyi pechlarida suyuqlan- tiriladi.
Elektron- nur pechlari ham qo‗llaniladi (3.8- rasmga q.) Sarflanmaydigan
elektrodlar sifatida torirlangan volfram va elektrod grafiti sterjenlaridan
foydalaniladi. Elektrodi sarflanmaydigan yoy pechida suyuqlantirishning
kamchiligi — qotishmaning elektrod materiali bilan ifloslanishi va jarayonning
metallning to‗la degazatsiyalanishiga bog‗liq holda uzoq davom etishidir. Shu
sababli bu tipdagi pechlar kamdan- kam ishlatiladi.
Sarflanadigan elektrodni tayyorlash uchun dastlabki materiallar sifatida titan
gubkasi, legirlovchi elementlar (sof holda va ligaturalar ko‗rinishida) va titan
qotishmalarining chiqindilari xizmat qiladi. Aluminiy, xrom, mis, marganes,
vanadiy, sirkoniy, temir va kremniy sof holatda kiritiladi. Aluminiyli ligaturalar
bian molibden va qalay kiritiladi. Ba‘zan ligaturalar ko‗rinishida xrom, vanadiy va
temir kiritiladi (masalan, AXMK ligatura tarkibida 30—34% Mo, 23—27% Cr,
250
3—6% Fe, 2,5—4% Si va qolgani aluminiy bo‗ladi).
Garnisaj pechidagi ish jarayonini ko‗rib chiqamiz (3.33- a, 3.35- rasmlar). Pech
yonidagi olingan qopqoq qo‗yiladigan maxsus stendda elektrod tutgichga
sarflanadigan elektrod biriktiriladi. Qopqoq stenddan kran bilan olinadi va vakuum
kamerasiga o‗rnatiladi. Bunda sarflanadigan elektrod tigel o‗qi bo‗ylab
joylashtiriladi. Pechda vakuum yaratiladi, elektrod tutgich va tigelga o‗zgarmas tok
bilan ta‘minlash manbayidan kuchlanish beriladi, elektrod qisqa tutashgunga qadar
pastga tushiriladi va yoy razryadi uyg‗otiladi. Kichik quvvatda elektrod va tigel
biroz qizdiriladi, so‗ngra yoy quvvati ishchi parametrlargacha ko‗tariladi va
elektrod eritiladi.
Suyuqlantirishda chiqindilardan (30% gacha) va xususiy ishlab chiqarishdan
qaytarilgan metalldan (litnik sistemasi elementlari, hovuraklar, quymalar braki)
foydalaniladi. Sinchiklab tozalangan chiqindilar tigel tagiga yuklanadi, so‗ngra
elektrod o‗rnatiladi. Pech germetizatsiya qilinadi va 1,33 Pa bosimgacha vakuum
yaratiladi. Qizdirish past rejimlarda bajariladi. Suyuqlantirish 14—35 kA tok
kuchida va 30—50 V kuchlanishda amalga oshiriladi. Avtomatik rejimda 60—80
mm yoy uzunligi saqlab turiladi. Suyuqlantirish jarayonida suyuqlanma solenoid
yordamida aralashtiriladi. Qotishmani suyuqlantirish tezligi 8—15 kg/min ni tashkil
qiladi. Zarur bo‗lgan hajm suyuqlantirilib olingandan keyin metall talab etilgan
temperaturagacha o‗ta qizdiriladi va vakuumda qoliplarga quyiladi.
Titan va uning qotishmalarini suyuqlantirish jarayonida element- larning kuyishi
sodir bo‗ladi: 0,1—0,2% gacha Ti, 2,0—2,5% gacha Al va 10—15% gacha Mn.
Ikkinchi qayta suyuqlantirishda sodir bo‗ladigan barcha yo‗qotishlar qotishma
massasidan 0,3—0,6% ni tashkil qiladi.
Elektron- nur pechlarida (3.33- b rasm) titan chuqur vakuumda (0,013 Pa)
suyuqlantiriladi. Metallning suyuqlanishi elektronlar kinetik energiyasining issiqlik
energiyasiga o‗tishi hisobiga amalga oshiriladi. Katodi volfram yoki tantaldan
tayyorlangan, 2000—2500 °C gacha qizdirilgan elektron pushka elektronlar
manbayi bo‗lib xizmat qiladi. Elektronlar oqimi magnit linzalari yordamida
to‗planadi va yo‗nalti- riladi. Bu tipdagi suyuqlantirish qurilmalari suyuqlanmani
251
talab etilgan temperaturagacha qizdirishga va shu temperaturada saqlab turishga
imkon beradi. Lekin chuqur vakuum yaratish zarurligi va suyuqlantirish jarayonida
ba‘zi bir oson eriydigan elementlarning jadal bug‗lanishi titanni suyuqlantirish
uchun elektron- nur pechlarining qo‗lanilishini cheklaydi.
Titan va uning qotishmalarini suyuqlantirishda portlash xavfsizligini ta‘minlash
uchun alohida ehtiyot choralarini ko‗rish talab qilinadi. Suyuqlantirish qurilmalarini
ularni vakuum nasoslaridan ajratib qo‗yadigan va sovitish uchun beriladigan suv
miqdorini kamaytiruvchi, tez ishlaydigan avtomatik sistema bilan ta‘minlash zarur.
Pechlarni masofadan boshqariladigan maxsus kameralarda joylashtirish lozim.
Garnisaj yoy pechining sxemasi 3.35- rasmda keltirilgan.
Do'stlaringiz bilan baham: |
