Губчатый титан по ГОСТ 17746-79: марки, фракции и применение
Губчатый титан по ГОСТ 17746-79 — металлургическое сырьё, получаемое магниетермическим восстановлением тетрахлорида титана с последующей вакуумной сепарацией и рассевом на фракции. Стандарт нормирует пять марок — ТГ-90, ТГ-100, ТГ-110, ТГ-120, ТГ-130, где числовой индекс отражает максимальную твёрдость по Бринеллю в единицах HB. Материал поставляется в виде пористой губки с размером кусков от 0,5 до 70 мм и служит шихтовой заготовкой для вакуумно-дугового, электронно-лучевого и плазменного переплава.
Химический состав и нормируемые примеси
ГОСТ 17746-79 ограничивает содержание кислорода, азота, железа, кремния, углерода и хлора, поскольку именно эти элементы определяют остаточную твёрдость и поведение металла при переплаве. Кислород — основной упрочняющий примесь-элемент внедрения: его доля растёт от 0,04 % в ТГ-90 до 0,25 % в ТГ-130. Азот лимитируется на уровне 0,015–0,05 %, хлор после вакуумной сепарации не превышает 0,08–0,15 %. Железо как примесь замещения допускается в пределах 0,05–0,35 %.
- ТГ-90 — твёрдость до 90 HB, суммарное содержание примесей минимально, для ответственных слитков
- ТГ-100 — до 100 HB, базовая марка для серийного переплава
- ТГ-110 — до 110 HB, компромисс между стоимостью и чистотой
- ТГ-120 — до 120 HB, для лигатур и раскисления
- ТГ-130 — до 130 HB, для ферротитана и алюминотермических процессов
Фракционный состав
Губка классифицируется по крупности кусков, что критично для загрузки в пресс-формы электродов и для дозирования в реакторах. Крупная фракция идёт на изготовление расходуемых электродов, мелкая — на плазменное напыление и порошковую металлургию.
| Марка | Твёрдость, HB | Кислород, % | Азот, % | Хлор, % |
|---|---|---|---|---|
| ТГ-90 | 90 | 0,04 | 0,015 | 0,08 |
| ТГ-100 | 100 | 0,08 | 0,02 | 0,10 |
| ТГ-110 | 110 | 0,12 | 0,03 | 0,12 |
| ТГ-120 | 120 | 0,18 | 0,04 | 0,15 |
| ТГ-130 | 130 | 0,25 | 0,05 | 0,15 |
Технологические свойства и переработка
Губчатый титан склонен к пирофорности в мелкодисперсном состоянии, поэтому при дроблении и рассеве применяют инертные среды и ограничивают влажность воздуха. Насыпная плотность составляет 1,2–1,8 г/см в зависимости от фракции. Перед прессованием электрода губку легируют алюминиево-молибденовыми лигатурами, а также вводят отходы — обрезь и стружку — в количестве, регламентированном технологическим регламентом конкретного плавильного цеха.
Области применения
- Вакуумно-дуговой переплав (ВДП) — производство слитков ВТ1-0, ВТ6, ОТ4
- Электронно-лучевой и плазменно-дуговой переплав для особо чистых слитков
- Алюминотермия и получение ферротитана для раскисления сталей
- Порошковая металлургия и плазменное напыление покрытий
- Губчатые фильтры и пористые элементы в химическом аппаратостроении
- Геттеры в вакуумной технике и электронной промышленности
Приёмка и контроль качества
Партия губчатого титана сопровождается сертификатом с указанием марки, фракции, результатов химического анализа и твёрдости. Отбор проб ведут методом квартования, твёрдость определяют по Бринеллю на спрессованных образцах. Хранение осуществляется в закрытых сухих складах, исключающих контакт с влагой и открытым пламенем.
Вопросы и ответы
Чем определяется марка губчатого титана по ГОСТ 17746-79?
Марка задаётся максимальной твёрдостью по Бринеллю, которая напрямую связана с содержанием примесей внедрения — кислорода и азота. Чем ниже индекс, тем чище металл.
Какая фракция губки используется для ВДП?
Для прессования расходуемых электродов применяют фракцию 10–70 мм; мелкие классы 0,5–10 мм идут на плазменное напыление и порошковую металлургию.
Почему ограничивается содержание хлора?
Остаточный хлор после вакуумной сепарации вызывает коррозию оснастки и загрязняет слиток. Норма — не более 0,08–0,15 % в зависимости от марки.
Допускается ли смешивание марок в одной партии?
Нет. Каждая марка поставляется отдельной партией с собственным сертификатом; смешивание приводит к неконтролируемому разбросу твёрдости слитка.
