Материаловедение и технологии перспективных материалов

Содержание

Слайд 2

Температурные области применения основных конструкционных и жаропрочных сплавов, применяемых в авиакосмической технике

Температурные области применения основных конструкционных и жаропрочных сплавов, применяемых в авиакосмической

технике
Слайд 3

Стоимость

Стоимость

Слайд 4

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТИТАНА В ПЛАНЕРЕ САМОЛЕТОВ КОМПАНИИ «БОИНГ»

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ТИТАНА В ПЛАНЕРЕ САМОЛЕТОВ КОМПАНИИ «БОИНГ»

Слайд 5

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА 1791 г – английский химик У. Грегор сообщает о

ИСТОРИЧЕСКАЯ СПРАВКА

1791 г – английский химик У. Грегор сообщает о новом

элементе, открытом в черном песке района Менаккан (провинция Корнуэлл, Англия), и
назвал его «менакканумом» 1795 г – немецкий химик М. Клапрот, проанализировав красные пески Венгрии, обнаружил в них неизвестный металл и назвал его титаном. 1825 г – Берцелиус выделил металлический титан. 1875 г – русский ученый Д.К. Кириллов опубликовал «Исследование над титаном» 1895 г – французский химик А. Муассан получил 98% титан 1910 г – американский химик М. Хантер получил 99 % титан 1925 г – голландские ученые Ван Аркель и де Бур получили 99,9 % титан 1940 г - американский ученый У. Кролл предложил магниетермический способ производства титановой губки
Слайд 6

ВАЖНЕЙШИЕ МИНЕРАЛЫ ТИТАНА

ВАЖНЕЙШИЕ МИНЕРАЛЫ ТИТАНА

Слайд 7

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ ТИТАНА ПО СТРАНАМ МИРА

РАСПРЕДЕЛЕНИЕ ЗАПАСОВ ТИТАНА ПО СТРАНАМ МИРА

Слайд 8

ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ ТИТАНА ИЛЬМЕНИТ РУТИЛ Метатитанат железа FeTiO3 Двуокись титана TiO2 Месторождения: коренные и рассыпные

ПРОМЫШЛЕННЫЕ МИНЕРАЛЫ ТИТАНА

ИЛЬМЕНИТ

РУТИЛ

Метатитанат железа FeTiO3

Двуокись титана TiO2

Месторождения:
коренные и рассыпные

Слайд 9

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ТИТАНА Добыча и обогащение руды на горно-обогатительных предприятиях

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ МЕТАЛЛИЧЕСКОГО ТИТАНА

Добыча и обогащение руды на горно-обогатительных предприятиях

Получение губчатого

титана на титаномагниевых комбинатах

Концентрат 100 - 600 $/Т

Губчатый титан 6500 - 7500 $/Т

Выплавка сплавов на металлургических предприятиях

Слитки 9000 - 12000 $/Т

Слайд 10

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОВ Добыча руды Обогащение гравитационное электростатическое электромагнитное Титановый концентрат

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ КОНЦЕНТРАТОВ
Добыча руды

Обогащение
гравитационное
электростатическое
электромагнитное

Титановый концентрат

Слайд 11

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ТИТАНА Титановый шлак Брикетирование и коксование Хлорирование Дистилляция Восстановление TiCl4 Титановая губка

СХЕМА ПОЛУЧЕНИЯ ГУБЧАТОГО ТИТАНА

Титановый шлак

Брикетирование и коксование

Хлорирование

Дистилляция

Восстановление TiCl4

Титановая губка

Слайд 12

ВЫПЛАВКА ТИТАНОВЫХ ШЛАКОВ Шихта: титановый концентрат + нефтяной кокс, антрацит Температура

ВЫПЛАВКА ТИТАНОВЫХ ШЛАКОВ

Шихта: титановый концентрат + нефтяной кокс, антрацит
Температура плавки

– 1400ОС
FeOTiO2 + C = Fe + TiO2 + CO
В нижней части ванны – расплав чугуна
В верхней части ванны – шлаки титана и других металлов

БРИКЕТИРОВАНИЕ и КОКСОВАНИЕ

Охлажденные титановые шлаки измельчают и прессуют в брикеты с углем и каменноугольным песком.
Спекают при 700-900ОС в пористые брикеты без доступа воздуха.

Слайд 13

ХЛОРИРОВАНИЕ Брикеты взаимодействуют с хлором при 800-1200ОС: TiO2+2Cl2+C=TiCl4+CO2 TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO При конденсации

ХЛОРИРОВАНИЕ

Брикеты взаимодействуют с хлором при 800-1200ОС:
TiO2+2Cl2+C=TiCl4+CO2
TiO2+2Cl2+2C=TiCl4+2CO
При конденсации продуктов реакции отделяют TiCl4


(температура кипения 136ОС)

ОЧИСТКА ТЕТРАХЛОРИДА ТИТАНА

от твердых частиц - фильтрация
от соединений ванадия – медный порошок

Слайд 14

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТИТАНА ИЗ TiCl4 (МЕТОД КРОЛЛЯ) TiCl4+Mg = TiCl2+MgCl2 TiCl2+Mg = Ti+MgCl2

ВОССТАНОВЛЕНИЕ ТИТАНА ИЗ TiCl4
(МЕТОД КРОЛЛЯ)

TiCl4+Mg = TiCl2+MgCl2

TiCl2+Mg = Ti+MgCl2

Слайд 15

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГУБЧАТОГО ТИТАНА

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ГУБЧАТОГО ТИТАНА

Слайд 16

БЛОК ГУБЧАТОГО ТИТАНА

БЛОК ГУБЧАТОГО ТИТАНА

Слайд 17

ИОДИДНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАНА 1 - термостат; 2 - вентилятор; 3

ИОДИДНЫЙ СПОСОБ ПОЛУЧЕНИЯ ТИТАНА

1 - термостат;
2 - вентилятор;
3

- отверстия для забора воздуха из помещения для охлаждения стенки реторты;
4 - стакан термостата;
5 - аппарат Г- 20;
6 - шибер (заслонка) воздуховода;
7 - термопара;
8 - крышка аппарата;
9 - нити осаждения (4 шт.);
10 - полки для загрузки сырья.
Т1 - температура стенки реторты; Т2 - температура крышки;
Т3 - температура воздуха на входе; Т4 - температура воздуха на выходе;
Т5 - 8 - температура воды для охлаждения крышки на входе;
Т9 -12 - температура воды на выходе.

 

 

Слайд 18

ГУБЧАТЫЙ И ИОДИДНЫЙ ТИТАН Губчатый титан Иодидный титан

ГУБЧАТЫЙ И ИОДИДНЫЙ ТИТАН

Губчатый титан

Иодидный титан

Слайд 19

СХЕМА ВЫПЛАВКИ СЛИТКОВ ТИТАНА

СХЕМА ВЫПЛАВКИ СЛИТКОВ ТИТАНА

Слайд 20

Температура плавления и плотность химических элементов

Температура плавления и плотность
химических элементов

Слайд 21

Химический состав и физические свойства лигатур

Химический состав
и физические свойства лигатур

Слайд 22

ЛИГАТУРА

ЛИГАТУРА

Слайд 23

ПРЕССА ДЛЯ ЭЛЕКТРОДОВ

ПРЕССА ДЛЯ ЭЛЕКТРОДОВ

Слайд 24

ЭЛЕКТРОДЫ

ЭЛЕКТРОДЫ

Слайд 25

СХЕМА ДУГОВОЙ ВАКУУМНОЙ ПЕЧИ 1 – токоведущий шток с электрододержателем 2

СХЕМА ДУГОВОЙ ВАКУУМНОЙ ПЕЧИ

1 – токоведущий шток с электрододержателем
2 – электрод
3

– рабочая камера
4 – расходуемый электрод
5 – ванна жидкого металла
6 – слиток
7 – водоохлаждаемый кристаллизатор
8 – водоохлаждаемый поддон
Слайд 26

ЦЕХ ВАКУУМНО-ДУГОВОГО ПЕРЕПЛАВА (ВДП)

ЦЕХ ВАКУУМНО-ДУГОВОГО ПЕРЕПЛАВА (ВДП)

Слайд 27

СЛИТОК, ПОЛУЧЕННЫЙ ВДП

СЛИТОК, ПОЛУЧЕННЫЙ ВДП

Слайд 28

СХЕМА ДУГОВОЙ ВАКУУМНОЙ ГАРНИСАЖНОЙ ПЕЧИ 1 – электрод 2 – графитовый

СХЕМА ДУГОВОЙ ВАКУУМНОЙ ГАРНИСАЖНОЙ ПЕЧИ

1 – электрод
2 – графитовый тигель
3 –

гарнисаж
4 – ванна жидкого металла
5 – водяное охлаждение
Слайд 29

ЦЕХ ГАРНИСАЖНОЙ ПЛАВКИ Корпус плавильного цеха Гарнисажная дуговая печь Внешний вид

ЦЕХ ГАРНИСАЖНОЙ ПЛАВКИ

Корпус плавильного цеха

Гарнисажная дуговая печь

Внешний вид тигля гарнисажной
печи

с загруженной шихтой
Слайд 30

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ПЛАВКА

ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВАЯ ПЛАВКА

Слайд 31

ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВКА ТИТАНА

ИНДУКЦИОННАЯ ПЛАВКА ТИТАНА

Слайд 32

Производство фасонных отливок

Производство фасонных отливок

Слайд 33

Изготовление форм

Изготовление форм

Слайд 34

Фасонные отливки

Фасонные отливки

Слайд 35

Слайд 36

ЗАГРУЗКА В ПЕЧЬ БИЛЛЕТА

ЗАГРУЗКА В ПЕЧЬ БИЛЛЕТА

Слайд 37

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ СТАДИЯ БИЛЛЕТА

ПРОМЕЖУТОЧНАЯ СТАДИЯ БИЛЛЕТА

Слайд 38

ДЕФОРМАЦИЯ БИЛЛЕТА

ДЕФОРМАЦИЯ БИЛЛЕТА

Слайд 39

ГОТОВЫЕ БИЛЛЕТЫ

ГОТОВЫЕ БИЛЛЕТЫ

Слайд 40

Стан поперечно-винтовой прокатки Стан радиально-сдвиговой прокатки

Стан
поперечно-винтовой прокатки

Стан
радиально-сдвиговой прокатки

Слайд 41

ПРЕСС

ПРЕСС

Слайд 42

ШТАМПОВАЯ ОСНАСТКА

ШТАМПОВАЯ ОСНАСТКА

Слайд 43

ШТАМПОВКИ ДИСКОВ КОМПРЕССОРА ГТД

ШТАМПОВКИ ДИСКОВ КОМПРЕССОРА ГТД

Слайд 44

ШТАМПОВКА ШАССИ

ШТАМПОВКА ШАССИ

Слайд 45

СВЕРЛЕНИЕ

СВЕРЛЕНИЕ

Слайд 46

РАСКАТКА КОЛЕЦ

РАСКАТКА КОЛЕЦ

Слайд 47

ПЕЧЬ С ВЫКАТНЫМ ПОДОМ

ПЕЧЬ С ВЫКАТНЫМ ПОДОМ

Слайд 48

ВАКУУМНАЯ ПЕЧЬ

ВАКУУМНАЯ ПЕЧЬ