Введение
1 Применение циркония в производстве титановых сплавов 10
1.1 Области применения титановых сплавов, содержащих цирконий 10
1.2 Легирование титана и способы выплавки лигатур для титановых сплавов 13
1.3 Постановка задач исследования 16
2 Термодинамическое моделирование алюминотермического восстановления металлов всистеме ZrO2-Al И MoO3-ZrO2-SnO2-Al 17
2.1 Термохимические характеристики алюминидов циркония и молибдена 17
2.2 Методика моделирования системы ZrO2 – Al 20
2.3 Результаты моделирования выплавки сплавов Zr-Al 20
2.4 Влияние добавок KClO3, CaO2, TiO2, V2O5 и Са на термичность шихт и извлечение Zr из ZrO2 23
2.5 Результаты моделирования системы ZrO2-MoO3-SnO2-Al 25
2.6 Выводы 29
3 Изучение закономерностей металлотермического восстановления циркония из ZrO2 И K2ZrF6 30
3.1 Материалы и методики эксперимента 30
3.2 Закономерности восстановления циркония из ZrO2 алюминием 32
3.3 Закономерности восстановления циркония из фторцирконата калия алюминием и кальцием 41
3.3.1 Термодинамический анализ реакций взаимодействия K2ZrF6
с алюминием, кальцием 42
3.3.2 Результаты экспериментального изучения металлотермического
восстановления циркония из фторцирконата калия 45
3.4 Выводы 53
4 Разработка и проверка внепечного процесса выплавки лигатурного сплава Zr-Al-(V, Ti) 55
4.1 Методика проведения экспериментальной выплавки сплавов Zr-Al 55
4.2 Обоснование необходимого качества шихтовых материалов 56
4.3 Испытание внепечной плавки шихт ZrO2-Al-(CaO2, KClO3) 60
4.3.1 Результаты термодинамического моделирования плавки шихт ZrO2-Al-(CaО2, KClO3) 60
4.3.2 Результаты лабораторной проверки внепечной плавки шихт ZrO2-Al-(CaO2, KClO3) 63
4.3.3 Результаты внепечной плавки шихт ZrO2-Al-(CaO2, KClO3) на ОАО «Уралредмет» 64
4.4 Разработка и проверка технологии внепечной выплавки сплавов Zr-Al-(Ti, V) 69
4.4.1 Результаты термодинамического моделирования выплавки сплавов Zr-Al-(Ti, V) 69
4.4.2 Результаты выплавки сплава Zr-Ali с «нижним» запалом шихт, содержащих K2ZrF6 70
4.4.3 Результаты выплавки сплава Zr-Ali с «верхним» запалом шихт, содержащих K2ZrF6 75
4.4.4 Результаты выплавки сплава Al-Zr-V 79
4.5 Выводы 86
5 Разработка и испытание внепечного, вакуум индукционного и электрошлакового процессов выплавки лигатурного сплава Al-Zr-Mo-Sn 89
5.1 Методы исследований и материалы 90
5.2 Результаты испытаний внепечной и вакуум-индукционной выплавки сплава Al-Zr-Mo-Sn 92
5.3 Результаты испытаний технологии электрошлаковой выплавки сплава Al-Zr-Mo-Sn 103 5.4 Выводы 110
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 112
СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
