Аннотация
Для анализа влияния водорода на образование дефектов титановых отливок и определение оптимальной конструкции литниковой системы центробежного литья проведены экспериментальные работы. Атомно-абсорбционным спектрометрическим анализом установлено, что химические реакции высокотемпературного взаимодействия титана с тугоплавкими окислами идут глубоко с образованием не только промежуточных субокислов, но и чистых магния, алюминия и кремния. Определены условия, при которых возможно выделение водорода из жидкого или затвердевающего титана сплавов ТЛ3, ТЛ5 и его участие в формировании структурных пустот и раковин при заливке титановых отливок центробежным способом. Установлено, что при производстве титановых фасонных отливок в периклазовых формах на основе MgО содержание водорода расширяет в отливках усадочные раковины и поры, соответственно, в исходных слитках (электродах) необходимо, чтобы содержание водорода было не более 0,003%, и прокалку периклазовых форм производить при Т = 1000–10500С. Разработаны оптимальные конструкции и размеры литниковой системы и специальная опочная оснастка для получения качественных титановых отливок.
Ключевые слова:
растворимость водорода, атомно-абсорбционный спектроскопический анализ, равновесные системы, диссоциации газов и паров, тугоплавкие окислы, высокая химическая газотворность, литниковая система
1. Ечин А.Б. Дефекты в отливках, возникающие при центробежном литье интерметаллидных титановых сплавов // Литейное производство. 2021. №1. С. 29-33.
2. Исследование взаимодействия титана с высокоогнеупорными окислами / Бодрев Н.В., Николаев Г.Н., Филин Ю.А. [и др.] // Вопросы судостроения, серия Металлургия. 1978. Вып. 21.
3. Ходоровский Г.Л. Разработка теоретических основ и технологических процессов формирования отливок из титановых сплавов в авиастроении: дис. … д-ра техн. наук. М.: НИАТ, 1973.
4. Расчет физико-химического взаимодействия титановых сплавов с материалами литейной формы / А. Ганеев, А.О. Деменок, С.В. Бакерин, Б.А. Кулаков, И.Р. Мухамадеев, А.Р. Гарипов // Вестник ЮУрГУ. Серия: Металлургия. 2016. Т.16. №3. С. 70-78.
5. Лакемский В.И., Калинюк Н.И. Растворимость водорода в жидком титане // Автоматическая сварка. 1963. №9. С. 31-35.
6. Дэшман С.Д., Научные основы вакуумной техники. М.: Мир, 1964.
7. Фролов В.В. Поведение водорода при сварке плавлением. М.: Машиностроение, 1966.
8. Макквиллэн А.Д., Макквиллэн М.К. Титан. М.: Метаддургиздат,1958.
9. Саубанов М.Н., Леушин И.О., Илларионов И.Е. Анализ формовочных материалов и смесей для производства титановых отливок // Перспективные материалы и технологии в авиадвигателестроении: материалы Всероссийской научно-технической конференции / ФГБОУ СамГТУ. Самара: ООО «Полиграфия», 2023. С. 344-350.