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DE1071349B - Process for the production of compact titanium or compact titanium alloys - Google Patents

Process for the production of compact titanium or compact titanium alloys

Info

Publication number
DE1071349B
DE1071349B DENDAT1071349D DE1071349DA DE1071349B DE 1071349 B DE1071349 B DE 1071349B DE NDAT1071349 D DENDAT1071349 D DE NDAT1071349D DE 1071349D A DE1071349D A DE 1071349DA DE 1071349 B DE1071349 B DE 1071349B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
titanium
hydrogen
crucible
hydride
sponge
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DENDAT1071349D
Other languages
German (de)
Inventor
Frankfurt/M Wilhelm Ruppert und Gottfried Schwedler
Original Assignee
MetaHgeserfechaft Aktiengesellschaft, Frankfurt/M
Publication date
Publication of DE1071349B publication Critical patent/DE1071349B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C22METALLURGY; FERROUS OR NON-FERROUS ALLOYS; TREATMENT OF ALLOYS OR NON-FERROUS METALS
    • C22BPRODUCTION AND REFINING OF METALS; PRETREATMENT OF RAW MATERIALS
    • C22B34/00Obtaining refractory metals
    • C22B34/10Obtaining titanium, zirconium or hafnium
    • C22B34/12Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08
    • C22B34/129Obtaining titanium or titanium compounds from ores or scrap by metallurgical processing; preparation of titanium compounds from other titanium compounds see C01G23/00 - C01G23/08 obtaining metallic titanium from titanium compounds by dissociation, e.g. thermic dissociation of titanium tetraiodide, or by electrolysis or with the use of an electric arc

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
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  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
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  • Materials Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Powder Metallurgy (AREA)

Description

Bei den bekannten Herstellungsverfahren fällt das metallische Titan meistens in Form von Titanschwamm an. Zur Abarbeitung des Titanschwamms auf kompaktes Titan oder Titanlegierungen wurden verschiedene Wege beschritten. Neuerdings wird der Titanschwamm im elektrischen Lichtbogen, unter Edelgasatmosp'häre oder im Hochvakuum in einer mit Wasser gekühlten Kupferkokille geschmolzen.In the known manufacturing processes, the metallic titanium mostly falls in the form of titanium sponge at. For working off the titanium sponge Various approaches have been taken on compact titanium or titanium alloys. Recently the Titanium sponge in an electric arc, under a noble gas atmosphere or melted in a high vacuum in a copper mold cooled with water.

Man. hat auch schon Titan und seine Legierungen in kompakter Form durch Sintern hergestellt. Hierbei ging man sowohl von Titanpulver als auch von Titan-, hydridpulver aus.Man. has also produced titanium and its alloys in compact form by sintering. Here both titanium powder and titanium hydride powder were used as a starting point.

Das pulverförmige Titan wurde zunächst durch Zerkleinern von Titanschwamm gewonnen, anschließend zu den gewünschten Formen verpreßt und bei Temperaturen von 1000° C und höher unter Edelgasatmosphäre oder im Hochvakuum gesintert. Hierbei erhielt man Sinterkörper, deren Porenvolumen bis zu 10% des Gesamtvolumens betrug. Zur Nachverdichtung wurde dieses Titan meist wiederholt gepreßt und oberhalb 1000° C nachgesintert. Auf diese Weise konnten Sinterkörper aus Titan und seinen Legierungen hergestellt werden, deren Porenvolumen schließlich kleiner als 2% des Gesamtvolumens war.The powdery titanium was first obtained by crushing titanium sponge, then pressed into the desired shapes and at temperatures of 1000 ° C and higher under a noble gas atmosphere or sintered in a high vacuum. This gave sintered bodies with a pore volume of up to 10% of the total volume. This titanium was usually pressed repeatedly and above for re-densification Resintered at 1000 ° C. In this way, sintered bodies could be made from titanium and its alloys whose pore volume was ultimately less than 2% of the total volume.

Ein solches Verfahren hat jedoch den Nachteil, daß der Titanschwamm in Folge sehr stark ausgeprägter Neigung zum Verschweißen sich nur sehr schlecht pulverisieren läßt und beim Pulvern Sauerstoff und Stickstoff adsorbiert, die bei den Sintertemperaturen unter Versprödung des Materials in Lösung gehen.However, such a method has the disadvantage that the titanium sponge is very pronounced as a result The tendency to weld is very difficult to pulverize, and when it comes to powder, oxygen and Nitrogen adsorbed, which go into solution at the sintering temperatures with embrittlement of the material.

Später hat man die. Schwierigkeiten, die durch die Neigung des Titans zum Verschweißen bedingt sind, dadurch umgangen, daß man aus dem Titanschwamm zunächst Titanhydrid herstellte, das sich sehr leicht pulverisieren läßt·. Das gepulverte Titanhydrid wurde bei Temperaturen über 600° C zersetzt und das gewonnene Metallpuver gepreßt und bei Temperaturen über 1200° C gesintert. Hierbei wurden Sinterkörper erhalten, deren Porenvolumen bei 5 bis 10% des Gesamtvolumens lag. Durch mehrmaliges Pressen und Sintern konnte das Porenvolumen auch dieser Sinterkörper auf unter 2°/o des Gesamtvolumens herabgedrückt werden.Later you have them. Difficulties caused by the tendency of titanium to weld, circumvented by first producing titanium hydride from the titanium sponge, which is very easy to use can be pulverized ·. The powdered titanium hydride was decomposed at temperatures above 600 ° C and pressed the metal powder obtained and at temperatures sintered over 1200 ° C. Here, sintered bodies were obtained whose pore volume was 5 to 10% of the Total volume was. The pore volume of this sintered body was also increased by repeated pressing and sintering be pressed down to less than 2% of the total volume.

Ein solches Verfahren ist sehr umständlich und hat ferner die Nachteile, daß hierfür große Mengen sehr reiner Wasserstoff, der frei von Sauerstoff und Stickstoff ist, und hohe Pumleistung erforderlich sind.Such a method is very cumbersome and also has the disadvantages that this very large amounts pure hydrogen, which is free of oxygen and nitrogen, and high pumping capacity are required.

Ein weiteres bekanntes Verfahren besteht darin, das Titanhydrid selbst durch Pressen und Sintern im Vakuum bei 1200 bis 1300° C in kompaktes Titan überzuführen. Hierbei werden sofort Sinterkörper erhalten, deren Porenvolumen unter 5°/» des Gesamtvolumens lag. Auch dieses Verfahren erfordert für die Herstellung des Hydrids sehr reinen Wasserstoff und Verfahren zur HerstellungAnother known method is the titanium hydride itself by pressing and sintering in the To convert vacuum at 1200 to 1300 ° C into compact titanium. Sintered bodies are obtained immediately, whose pore volume was less than 5% of the total volume. Also this procedure requires for the Manufacture of the hydride very pure hydrogen and process for its manufacture

von kompaktem Titan
bzw. kompakten Titanlegierungen
of compact titanium
or compact titanium alloys

Anmelder:Applicant:

Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt/M., R euter weg 14
Metallgesellschaft Aktiengesellschaft,
Frankfurt / M., R uter weg 14

Wilhelm Ruppert und Gottfried Schwedler,Wilhelm Ruppert and Gottfried Schwedler,

' Frankfurt/M.,
sind als Erfinder genannt worden
'Frankfurt / M.,
have been named as inventors

hohe Pumpleistung für die Entfernung des Wasserstoffs beim Sintern.high pumping capacity for the removal of hydrogen during sintering.

Gegenstand der Erfindung ist nun ein Verfahren zur Gewinnung von kompaktem Titan oder kompakten Titanlegierungen durch Sintern von Titanhydridpulver und gegebenenfalls den gewünschten Legierungszusätzen, bei dem die Sinterung in üblicher Weise bei Temperaturen über 650° C durchgeführt und der aus dem Hydrid gebildete Wasserstoff durch Absorption gebunden wird. Zur Absorption des Wasserstoffs können geeignete Metalle, die keine Verunreinigungen bei der Freisetzung des Wasserstoffs verursachen, verwendet werden, nämlich Titan, Zirkonium oder Metalle der Seltenen Erden, insbesondere Cer-Lanthan-Mischmetall, vorzugsweise in Schwammform, aus denen durch Erhitzen der Wasserstoff wieder frei gemacht und für die Bildung von Titanhydrid wieder benutzt werden kann.The invention now relates to a method for obtaining compact or compact titanium Titanium alloys by sintering titanium hydride powder and, if necessary, the desired alloy additives, in which the sintering is carried out in the usual way at temperatures above 650 ° C and the hydrogen formed from the hydride is bound by absorption. To absorb the Hydrogen can be suitable metals that do not contain any impurities when the hydrogen is released cause, are used, namely titanium, zirconium or rare earth metals, in particular Cerium-lanthanum misch metal, preferably in Sponge shape, from which the hydrogen is released again by heating and for the formation of Titanium hydride can be used again.

Die zweckmäßigste Ausführungsform der Erfindung besteht darin, den bei der Sinterung gebildeten Wasserstoff dadurch wieder zu entfernen, daß der Gasraum mit Titanschwamm in Verbindung steht, der sich auf einer Temperatur von etwa 375 bis 550° C, vorzugsweise 425 bis 450° C, befindet, während sich die Titanhydridpreßlinge im Sinterraum bei Temperaturen oberhalb 650° C befinden. Bei einem solchen Arbeiten nimmt der bei tiefen Temperaturen befindliche Titanschwamm begierig den Wasserstoff auf, der bei den höheren Temperaturen aus dem Hydrid entweicht. Bei der Abkühlung nach der Sinterung wird dafür gesorgt, daß eine Rückdiffusion des Wasserstoffs in den Sinterkörper vermieden wird. Dies kann dadurch geschehen, daß der absorbierende Schwamm zuvor auf Temperaturen unter 200° C abgekühlt oder der Sinterraum vom Absorptionsraum getrennt wird.The most expedient embodiment of the invention is that formed during sintering To remove hydrogen again by the fact that the gas space is in contact with titanium sponge, the is at a temperature of about 375 to 550 ° C, preferably 425 to 450 ° C, while the titanium hydride compacts are in the sintering room at temperatures above 650 ° C. With such a At work, the titanium sponge, which is located at low temperatures, eagerly absorbs the hydrogen, which escapes from the hydride at the higher temperatures. When cooling after sintering ensures that back diffusion of the hydrogen into the sintered body is avoided. This can done by the absorbent sponge previously cooled to temperatures below 200 ° C or the sintering space is separated from the absorption space.

909 689/496909 689/496

Auf diese Weise ist es möglich, aus dem Titan- Verarbeitung eines daraus gewonnenen Hydrids gehvdrid beim Sintern den Wasserstoff ohne Verwen- ringere Preßdrücke und niedrigere Sintertemperaturen dung van Pumpen abzutreiben und ein dichtes Sinter- erforderlich sind. Das Arbeiten bei niedrigen Sinterprodukt zu erhalten, wobei gleichzeitig aus dem bei temperaturen bietet außerdem den Vorteil, daß das einer tieferen Temperatur vorgelegten Titanschwamm 5 Kornwachstum unter den Sinterbedingungen auf ein wieder neues Titanhydrid für weitere Sinterchargen Minimum beschränkt wird.In this way it is possible to process a hydride obtained therefrom from titanium when sintering the hydrogen without using it. Lower pressing pressures and lower sintering temperatures dung van pumps and a dense sintering is required. Working at low sintered product to obtain, at the same time from the at temperatures also offers the advantage that the Titanium sponge applied to a lower temperature 5 grain growth under the sintering conditions again new titanium hydride is restricted to a minimum for further sintering batches.

gewonnen wird. Dies ist besonders deshalb von erheblicher Bedeutung, weil der vom Hydrid abgegebene Wasserstoff frei von Sauerstoff und Stickstoff ist und sich daher besonders gut für die Bildung von Titan- 10 hydrid zur Herstellung von Sinterkörpern eignet. Der Wasserstoff wird bei dem erfindungsgemäßen Verfahren mit nur sehr geringen Verlusten im Kreislauf geführt, was mit einer Einsparung von Unkosten für Wasserstoff und dessen Reinigung verbunden ist.is won. This is of particular importance because the amount given off by the hydride Hydrogen is free of oxygen and nitrogen and is therefore particularly good for the formation of titanium 10 hydride is suitable for the production of sintered bodies. The hydrogen is in the process according to the invention with only very low losses in the cycle, resulting in a saving of expenses for Hydrogen and its purification is connected.

Für die Weiterverarbeitung des nach dem erfindungsgemäßen Verfahren gesinterten Titans undFor the further processing of the titanium sintered by the method according to the invention and

Eine Nachverdichtung der Sinterkörper kann in bekannter Weise durch wiederholtes Pressen und Sintern erfolgen.The sintered bodies can be re-densified in a known manner by repeated pressing and sintering take place.

Werden an die Primärsinterkörper hinsichtlich des Porenvolumens keine hohen Anforderungen gestellt, so kann man auch auf das Pulvern des hydrierten Titanschwamms verzichten und diesen unmittelbar in die gewünschte Form verpressen. Durch entsprechende 15 Wahl der Preßdrucke und Sintertemperaturen, die leicht durch Stichversuche festzulegen sind, kann man auch auf diese Weise Sinterkörper mit verschiedenemIf the primary sintered bodies are not subject to high requirements with regard to the pore volume, So you can do without the powdering of the hydrogenated titanium sponge and this directly in press the desired shape. By appropriate choice of the pressing pressures and sintering temperatures, the are easy to determine by stab tests, one can also use this method to produce sintered bodies with various

seiner Legierungen ist es wichtig, daß beim Sintern Porenvolumen herstellen, der Wasserstoff möglichst weitgehend, entfernt wird. Bei der Herstellung von Sinterlegierungen des Dies gelingt dadurch, daß man zu Ende der Sinterung 20 Titans wird das gepulverte Titanhydrid mit vorzugseinen frischen, d. h. wasserstofffreien Titanschwamm weise entgasten Pulvern der Zusatzmetalle im gezur Wasserstoffabsorption vorlegt. Den bereits mit wünschten Verhältnis unter Schutzgasatmosphäre, Wasserstoff angereicherten Titanschwamm verwendet vorzugsweise unter Wasserstoff, gemischt, gepreßt und man als Vorlange beim Anheizen auf Sintertempera- bei Temperaturen oberhalb 650° C gesintert. Auch tür und/oder beim Beginn der Sinterung einer folgen- 25 hierbei ist vorzugsweise der Sinterraum über die Gasden Sintercharge. phase mit einem Raum verbunden, in dem sich Titan-Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren erfolgt das schwamm bei Temperaturen von etwa 375 bis 550° C, Sintern unter einer Atmosphäre aus dem beim Sintern vorzugsweise 525 bis 450° C, befindet, der den bei frei werdenden Wasserstoff. Hierbei ist der Wasser- hoher Temperatur vom Hydrid abgegebenen Wasserstoffpartialdruck abhängig von der Temperatur und 30 stoff zu absorbieren vermag.of its alloys, it is important that pore volumes are created during sintering, the hydrogen is removed as much as possible. In the manufacture of sintered alloys of the This is achieved by the fact that at the end of the sintering of titanium, the powdered titanium hydride is preferably mixed with it fresh, d. H. hydrogen-free titanium sponges degassed powders of the additional metals in the gezur Submits hydrogen absorption. The ratio already desired under a protective gas atmosphere, Hydrogen enriched titanium sponge is preferably used under hydrogen, mixed, pressed and is sintered as a Vorlange when heating to sintering temperature at temperatures above 650 ° C. Even door and / or at the beginning of sintering a subsequent 25 here is preferably the sintering space above the gas Sintering charge. phase connected to a room in which there is titanium. Sintering under an atmosphere from which is preferably 525 to 450 ° C during sintering, the at released hydrogen. Here, the high temperature of the water is the hydrogen partial pressure given off by the hydride depending on the temperature and 30 substance is able to absorb.

dem Wasserstoffgehalt des absorbierenden Titan- Sollen Sinterlegierungen mit hoher Homogenität schwamms. Der Wasserstoffpartialdruck über Titan- hergestellt werden, so wird der Primärpreßkörper im schwamm nimmt bei gegebenem Wasserstoffgehalt mit Anschluß an das Sintern bei Temperaturen von 375 fallender Temperatur ebenso wie die Absorptions- bis 550° C hydriert. Das so gewonnene Mischhydrid geschwindigkeit ab. Die günstigsten. Absorptions- 35 wird unter Wasserstoff gepulvert, gemischt, gepreßt bedingungen liegen dann vor, wenn sich' der absorbie- und nochmals wie beschrieben bei Temperaturen oberrende Titanschwamm bei Temperaturen zwischen 425 halb 650° C gesintert. Auf diese Weise erhält man und 450° C befindet. Sinterlegierungen des Titans mit hoher Homogenität. Zur Vermeidung von Verunreinigungen wird der So wurden beispielsweise folgende Legierungen herfür die Absorption zu verwendende Titanschwamm 40 gestellt:
vor dem Einsatz im Vakuum von adsorbierten Gasen 6°/» Al, Rest Titan; befreit. 5 % Cr, 3 % Al, Rest Titan;.
the hydrogen content of the absorbent titanium sintered alloys with high homogeneity. The hydrogen partial pressure can be produced via titanium, so the primary compact is hydrogenated in the sponge with a given hydrogen content with connection to the sintering at temperatures of 375 falling temperature as well as the absorption up to 550 ° C. The mixed hydride obtained in this way decreases speed. The cheapest. Absorption is powdered, mixed, and pressed under hydrogen. In this way you get and 450 ° C is located. Sintered titanium alloys with high homogeneity. In order to avoid contamination, the following alloys, for example, were produced for the titanium sponge 40 to be used for absorption:
before use in a vacuum of adsorbed gases 6 ° / »Al, remainder titanium; freed. 5% Cr, 3% Al, balance titanium ;.

Der hydrierte Titanschwamm kann leicht pulveri- 20% Al, Rest Titan.The hydrated titanium sponge can easily be powdered - 20% Al, the remainder titanium.

siert werden. Um jede Verunreinigung des Hydrids Das erfindungsgemäße Verfahren ist besonders vor- und des Wasserstoffs auszuschließen, erfolgt das 45 teilhaft zur Herstellung von Werkstücken aus Titan-Pulverisieren vorzugsweise unter gereinigtem Wasser- legierungen, die sich nur sehr schlecht mechanisch verstoff. Anschließend kann das Titanhydridpulver ge- arbeiten, insbesondere verformen lassen. Zum Beispiel preßt und gesintert werden. Die günstigsten Preß- gelingt es mit Hilfe dieses Verfahrens ohne Schwiedrücke und Sintertemperaturen sind von der Reinheit rigkeiten, Werkstücke aus Legierungen des Titans herdes ursprünglichen Titanschwamms und dem gefor- 50 zustellen, die etwa 30 bis 45% Aluminium sowie gederten Porenvolumen des Sinterkörpers abhängig. Ein gebenenfalls noch geringere Mengen anderer Metalle Maß für die Reinheit des Titanschwamms ist die Um- enthalten. Werkstücke aus diesen Sinterlegierungen schmelzhärte. Beispielsweise erhält man aus Titan- zeichnen sich durch hohe Zunderbeständigkeit aus und schwamm mit einer Umschmelzhärte von HB30 kg/25bisl0 können z. B. für Teile von Verbrennungskraft- = 130 bis 145 kg/mm2 nach dem Hydrieren, Pulvern, 55 maschinen und Heizelemente eingesetzt werden. Pressen mit Drücken von 5000 kg/cm2 und Sintern bei Das erfindungsgemäße Verfahren ist auch vorteil-950° C einen Sinterkörper mit einem Porenvolumen haft zur Herstellung von Legierungen des Titans mit von 5% und nach einem Pressen mit Drücken von Komponenten, die. im schmelzflüssigen Zustand mit 15 000 kg/cm2 nach dem Sintern bei der gleichen Titan nicht oder nur sehr wenig mischbar sind, so daß Temperatur einen Körper mit einem Porenvolumen 60 ein Erschmelzen dieser Legierungen nicht oder nur von nur 1,5%, während die Härte im Bereich der äußerst schwierig möglich ist.be sated. In order to preclude any contamination of the hydride, the process according to the invention is especially to be excluded from the production of workpieces from titanium pulverization, preferably under purified water alloys, which are very difficult to materialize mechanically. The titanium hydride powder can then be worked, in particular can be deformed. For example, it can be pressed and sintered. The most favorable pressing succeeds with the help of this process without pressure and sintering temperatures depend on the purity, workpieces made of alloys of titanium, the original titanium sponge and the shape, which depend on about 30 to 45% aluminum and the pore volume of the sintered body. A possibly even smaller amount of other metals is a measure of the purity of the titanium sponge. Workpieces made from these sintered alloys. For example, titanium is made of high resistance to scaling and swam with a remelting hardness of HB 30 kg / 25bisl0, for example. B. for parts of internal combustion = 130 to 145 kg / mm 2 after hydrogenation, powders, 55 machines and heating elements are used. Pressing with pressures of 5000 kg / cm 2 and sintering at The process according to the invention is also advantageous -950 ° C a sintered body with a pore volume for the production of alloys of titanium with 5% and after pressing with pressures of components that. in the molten state with 15,000 kg / cm 2 after sintering with the same titanium are not or only very little miscible, so that temperature of a body with a pore volume 60 does not melt these alloys or only 1.5%, while the temperature Hardness in the area that is extremely difficult to achieve.

Umschmelzhärte liegt. Dagegen ergab ein Titan- Das vorliegende Verfahren eignet sich nicht nur zur schwamm, dessen Umschmelzhärte bei HB30 ^/.,.s i,iS i0 Herstellung von Sinterkörpern aus Titan oder Titan- = 250 bis 270 kg/mm2 lag, nach einer völlig gleichen legierungen, sondern auch zur Herstellung von Ver-Verarbeitung nur einen lose zusammenhaftenden 65 bundkörpern, die nur zum Teil aus gesintertem Titan Sinterkörper mit hohem Porenvolumen. Um einen oder Titanlegierungen bestehen. So gelingt es beisolchen Titanschwamm zu verarbeiten, sind wesent- spielsweise durch Aufpressen einer Lage von Titanlich höhere Preßdrücke und Sintertemperaturen erfor- hydridpulver auf Eisen oder Stahl und anschließendes derlich. Es ist daher besonders vorteilhaft, von einem erfindungsgemäßes Sintern, einen fest zusammenmöglichst reinen Titanschwamm auszugehen, da zur 70 haftenden Verbundkörper herzustellen, der aus EisenRemelt hardness is. The present process is not only suitable for sponge, the remelting hardness of which was HB 30 ^ /.,. Si, i S i 0 Production of sintered bodies from titanium or titanium = 250 to 270 kg / mm 2 , after a completely identical alloy, but also for the production of processing only a loosely adhering 65 bundle bodies, which are only partly made of sintered titanium sintered bodies with a high pore volume. To be made of one or titanium alloys. In this way it is possible to process such a titanium sponge, for example by pressing a layer of titanium, higher pressing pressures and sintering temperatures are required on iron or steel and then similar. It is therefore particularly advantageous to start from sintering according to the invention, a titanium sponge that is as tightly together as possible, since the composite body is made of iron and adheres to it

Claims (7)

oder Stahl mit einer Titanauflage besteht. Die Titanauflage kann gegebenenfalls in bekannter Weise oberflächenbehandelt, beispielsweise nitriert werden, um die Verschleißeigenschaften zu verbessern. Für die Herstellung derartiger \^erbundkörper ist es nicht erforderlich, daß der die Auflage aus Titan oder Titanlegierungen tragende Grundkörper von vornherein in kompakter Form vorliegt, sondern es ist auch möglich, diesen in Form eines Preßkörpers vorzulegen und auf diesen das Titanhydrid aufzupressen und den erhaltenen zusammengesetzten Preßling in der erfindungsgemäßen Weise zu sintern, wobei die verschiedenen Teile in sich und miteinander verwachsen. Bei der Herstellung des Titanhydrids ist es nicht erforderlich, so weit zu hydrieren, bis eine Umsetzung bis zur maximalen Wasserstoffaufnahme erfolgt ist, sondern man kann das Hydrieren auch vorher abbrechen. Vorzugsweise wird jedoch so weit hydriert, bis der mit Wasserstoff angereicherte Titanschwamm sieb leicht pulvern läßt. Beispielsweise genügt eine Hydrierung· des Schwamms zu einem Hydrid, das etwa der Zusammensetzung TiH05 entspricht. Bei der Beschreibung des Erfindungsgegenstandes wurde jeweils von Titanschwamm ausgegang-en. Das Verfahren ist jedoch allgemein anwendbar auf nicht kompaktes Titan, beispielsweise Späne, die sich ebenfalls nach diesem Verfahren zu kompaktem Titan verarbeiten lassen. Drehspäne oder sonstige Titanabfälle werden vorzugsweise vor der Hydrierung von. anhaftenden Oxyd- oder Zunderschichten befreit, was mittels Flußsäure oder Eintauchen in geschmolzenes Calcium oder Cer-Lanthan-Mischmetall geschehen kann. Die Arbeitsweise des Sinterns und Hydrierens nach dem erfindungsgemäßen Verfahren sei an der Abbildung und folgendem Beispiel erläutert: In den Tiegel 1 wird ein Preßkörper A aus Titanhydrid bei geschlossenem Hahn 3 eingeführt und der Tiegel gut verschlossen. Nun wird der Hahn 2 geöffnet, durch diesen Hahn die Luft aus dem Tiegel 1 abgepumpt, durch reinen Wasserstoff ersetzt und der Hahn 2 verschlossen. Anschließend füllt man Titanschwamm B und C in die Tiegel 4 und 6. Die Tiegel 4 und 6 werden nach dem Verschließen bei geöffneten Hähnen 5 und 7 evakuiert und unter Hochvakuum auf 425 bis 450° C angeheizt, wobei die adsorbierten Gase entweichen. Nach Entweichen der adsorbierten Gase werden die Hähne 7 und 8 verschlossen und der Hahn 3 geöffnet. Schon nach kurzer Zeit beginnt eine rasche Absorption des in Tiegel 1 befindlichen Wasserstoffs durch den in Tiegel 4 befindlichen Titanschwamm. Jetzt wird der Tiegel 1 auf Sintertemperatur gebracht, wobei der aus dem Preßkörper entweichende Wasserstoff begierig von dem im Tiegel 4 befindlichen Schwamm aufgenommen wird. Nachdem man den Preß körper 2 bis 3 Stunden auf Sintertemperatur von 950 bis 1050° C unter Verbindung mit dem Tiegel 4 gehalten hat, wird der Hahn 5 geschlossen und durch Öffnen des Hahnes 7 die Verbindung zwischen Sintertiegel und Tiegel 6 hergestellt. Danach entzieht der im Tiegel 6 befindliche frische Titanschwamm dem Preßkörper den restlichen Wasserstoff. Den Tiegel 4 läßt man inzwischen abkühlen. Nach weiteren 8 bis 9 Stunden werden die Hähne 3 und 7 geschlossen. Anschließend läßt man die Tiegel 1 und 6 abkühlen. Danach kann man dem Tiegel 1 den nahezu wasserstofffreien Sinterkörper und dem Tiegel 4 das schwammförmige Titanhydrid entnehmen, während Tiegel 6 mit Inhalt bei der folgenden Charge als Tiegel 4 geschaltet wird. PATENTANSPRÜCHE:or steel with a titanium coating. The titanium coating can optionally be surface-treated in a known manner, for example nitrided, in order to improve the wear properties. For the production of such a bundle body it is not necessary that the base body carrying the titanium or titanium alloy support is present in compact form from the outset, but it is also possible to present it in the form of a pressed body and to press the titanium hydride onto it and the obtained to sinter composite compact in the manner according to the invention, the various parts growing together in and with one another. In the preparation of the titanium hydride, it is not necessary to hydrogenate until a reaction has taken place up to maximum hydrogen uptake, but the hydrogenation can also be terminated beforehand. Preferably, however, the hydrogenation is carried out until the titanium sponge sieve enriched with hydrogen can be easily powdered. For example, it is sufficient to hydrogenate the sponge to a hydride which corresponds approximately to the composition TiH05. The description of the subject matter of the invention was based on titanium sponge. However, the method is generally applicable to non-compact titanium, for example chips, which can also be processed into compact titanium by this method. Turning chips or other titanium waste are preferably removed before the hydrogenation of. Adhering oxide or scale layers are freed, which can be done by means of hydrofluoric acid or immersion in molten calcium or cerium-lanthanum mischmetal. The method of sintering and hydrogenation according to the process according to the invention is explained using the illustration and the following example: A pressed body A made of titanium hydride is introduced into the crucible 1 with the valve 3 closed and the crucible tightly closed. Now the cock 2 is opened, the air is pumped out of the crucible 1 through this cock, replaced with pure hydrogen and the cock 2 is closed. Titanium sponge B and C are then filled into crucibles 4 and 6. After closing, crucibles 4 and 6 are evacuated with the taps 5 and 7 open and heated to 425 to 450 ° C. under a high vacuum, the adsorbed gases escaping. After the adsorbed gases have escaped, the taps 7 and 8 are closed and the tap 3 is opened. After a short time, the hydrogen in crucible 1 begins to be rapidly absorbed by the titanium sponge in crucible 4. The crucible 1 is now brought to sintering temperature, the hydrogen escaping from the pressed body being eagerly absorbed by the sponge located in the crucible 4. After the pressed body has been held for 2 to 3 hours at a sintering temperature of 950 to 1050 ° C in connection with the crucible 4, the valve 5 is closed and the connection between the sintering crucible and crucible 6 is established by opening the valve 7. The fresh titanium sponge located in the crucible 6 then removes the remaining hydrogen from the pressed body. The crucible 4 is allowed to cool down in the meantime. After a further 8 to 9 hours, taps 3 and 7 are closed. Crucibles 1 and 6 are then allowed to cool. Thereafter, the almost hydrogen-free sintered body can be removed from the crucible 1 and the spongy titanium hydride from the crucible 4, while the crucible 6 with its contents is switched as the crucible 4 in the following batch. PATENT CLAIMS: 1. Verfahren zum Herstellen von kompaktem Titan bzw. kompakten Titanlegierungen aus Titanhydridpulver, gegebenenfalls unter Zumischung von Legierungsbestandteilen, bei dem das Titanhydridpulver gepreßt und unter Wasserstoff auf Temperaturen über 650° C erhitzt und anschließend gesintert wird, dadurch gekennzeichnet, daß der beim Sintern gebildete Wasserstoff durch Absorption mit Hilfe von Titan, Zirkonium oder Metallen der Seltenen Erden gebunden und für die Bildung von Titanhydrid wieder benutzt wird.1. Process for producing compact titanium or compact titanium alloys from titanium hydride powder, optionally with the addition of alloy components, in which the titanium hydride powder pressed and heated under hydrogen to temperatures above 650 ° C and then is sintered, characterized in that the hydrogen formed during sintering by Absorption with the help of titanium, zirconium or rare earth metals and bound for the Formation of titanium hydride is used again. 2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff mit Hilfe von Titanschwamm bei an sich bekannten Temperaturen zwischen 375 und 550° C gebunden wird und das hierbei gebildete Titanhydrid gemahlen und zur Herstellung von Preßlingen verwendet wird, aus denen der Wasserstoff beim Sintern ausgetrieben und wiederum durch Titanschwamm gebunden wird.2. The method according to claim 1, characterized in that the hydrogen with the aid of titanium sponge is bound at temperatures known per se between 375 and 550 ° C and that titanium hydride formed here is ground and used for the production of compacts which the hydrogen is driven out during sintering and in turn bound by titanium sponge will. 3. Verfahren nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Abkühlung des Sinterkörpers eine Wiederaufnahme von Wasserstoff verhindert wird, beispielsweise dadurch, daß die Abkühlung des Sinterkörpers getrennt vom absorbierenden Titanschwamm erfolgt.3. The method according to claims 1 and 2, characterized in that during the cooling of the Sintered body is prevented from resuming hydrogen, for example by the fact that the cooling of the sintered body takes place separately from the absorbent titanium sponge. 4. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß der Wasserstoff mit Hilfe von Zirkonium oder Metallen der Seltenen Erden gebunden und dann in der Weise im Kreislauf geführt wird, daß er durch Erhitzen wieder aus diesen Metallen ausgetrieben und für die Bildung von Titanhydrid benutzt wird.4. The method according to claim 1, characterized in that the hydrogen with the help of zirconium or rare earth metals and then circulated in that way that it is driven out of these metals again by heating and for the formation of titanium hydride is used. 5. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis "4, dadurch gekennzeichnet, daß dem Titanhydridpulver solche Legierungsbestandteile hinzugefügt werden, die mit Titan mechanisch schlecht verarbeitbare Legierungen ergeben, insbesondere Aluminium, und zwar 35 bis 50% in Pulverform.5. The method according to claims 1 to "4, characterized characterized in that such alloy components are added to the titanium hydride powder, which result in alloys that are difficult to process mechanically with titanium, in particular aluminum, namely 35 to 50% in powder form. 6. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß das Titanhydrid, ge-6. The method according to claims 1 to 5, characterized in that the titanium hydride, ge . gebenenfalls das Pulvergemisch aus Titanhydrid und Legierungsbestandteilen, in Verbindung mit einer Unterlage gesintert und dabei mit dieser verbunden wird.. optionally the powder mixture of titanium hydride and alloy components, in connection with a base is sintered and thereby connected to this. 7. Verfahren nach den Ansprüchen 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, daß als Titanhydrid ein hydriertes Titan verwendet wird, dessen Wasserstoffgehalt geringer ist, als dem maximal aufnehmbaren entspricht, dessen Wasserstoffgehalt aber mindestens so groß ist, daß sich das hydrierte Titan leicht pulvern läßt.7. Process according to Claims 1 to 6, characterized in that a titanium hydride is used hydrogenated titanium is used, the hydrogen content of which is lower than the maximum absorbable corresponds, but the hydrogen content is at least so large that the hydrogenated Titan can be easily powdered. In Betracht gezogene Druckschriften:
Gmelins Handbuch der Anorganischen Chemie, S.Auflage, Bd. Titan. Weinheim/Bergstraße, 1951, S. 204.
Considered publications:
Gmelins Handbuch der Inorganischen Chemie, 5th edition, Vol. Titan. Weinheim / Bergstrasse, 1951, p. 204.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen1 sheet of drawings
DENDAT1071349D Process for the production of compact titanium or compact titanium alloys Pending DE1071349B (en)

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1131894B (en) 1960-04-20 1962-06-20 Continental Titanium Metals Co Process for processing titanium scrap
DE3235681A1 (en) * 1981-11-02 1983-05-11 Maja Feodos'evna Bojarina Non-vaporisable getter

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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DE1131894B (en) 1960-04-20 1962-06-20 Continental Titanium Metals Co Process for processing titanium scrap
DE3235681A1 (en) * 1981-11-02 1983-05-11 Maja Feodos'evna Bojarina Non-vaporisable getter

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