Приведены данные о влиянии способа выплавки на однородность слитков сложнолегированного алюминиевого сплава В96 системы Al - Zn - Mg - Cu. Показано преимущество индукционных печей над печами сопротивления для производства алюминиевых сплавов, склонных к ликвационным расслоениям. Определено, что наибольшая чистота по неметаллическим включениям обеспечивается при барботировании алюминиевого расплава аргоном и фильтрации металла при разливке через керамические фильтры. Исследовано влияние модификатора структуры (скандия) на качество литых заготовок. Показано, что легирование сплава В96 0,25 - 0,35 мас. % скандия обеспечивает повышение показателей механических свойств металла и позволяет сократить или совсем исключить гомогенизирующий отжиг слитков перед последующей обработкой деформацией.

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.110.21

Рубрики:

Структура монокристалів вольфраму та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Отмечено, что при внепечной обработке стали в сталеразливочном ковше с использованием подогрева электрической дугой (установка ковш-печь) существенное влияние на интенсификацию газовыделения из металлического расплава и его взаимодействие с вводимыми в ковшевую ванну раскислителями и легирующими присадками оказывает перемешивание расплава. Формирование сложного движения в системе газ - металлический расплав происходит в результате взаимодействия всплывающих пузырей инертного газа с расплавом при барботаже ванны газом, а также за счет электромагнитной силы, возникающей в объеме расплава при прохождении через ванну электрического тока. С целью количественной оценки степени перемешивания стали в ковше в использован метод математического моделирования. Для описания гидродинамических процессов привлекается трехмерная модель, учитывающая асимметричное расположение продувочной фурмы. Электромагнитные процессы в сталеразливочном ковше описываются в осесимметричном приближении. Для задания распределения плотности тока на свободной поверхности расплава использованы ранее опубликованные результаты моделирования магнитогазодинамических процессов в столбе сильноточной дуги. Проведен сравнительный анализ раздельного влияния различных силовых факторов и их комбинации на движение расплавленного металла в ковше. Установлено, что электромагнитные силы способствуют уменьшению застойных зон в расплаве. При заданной производительности продувки ванны инертным газом из двух параметров дугового разряда (тока и длины дуги) более эффективным средством интенсификации перемешивания жидкого металла в ковше является ток дуги.

Анализ существующих постоянных магнитов показал эффективность и перспективность применения магнитов на основе сплава Nd - Fe - B. Для получения максимальных значений магнитных свойств структуре магнита необходимо придать нанокристаллическое строение, которое можно получить как при твердом состоянии, так и при сверхбыстрой закалке из расплава. Рассмотрены современные технологии получения микрокристаллической структуры в объеме сплава Nd - Fe - B: способ циклического гидрирования-дегидрирования HDDR (hydrogenation disproportionation desorption recombination - гидрирование, диспропорционирование, десорбция, рекомбинация); механическое измельчение в мельницах с образованием нанопорошков заданной фазы; сверхбыстрая закалка из жидкого состояния с получением лент и чешуек. Показано, что большую перспективу имеют способы сверхбыстрой закалки расплава из жидкого состояния, которые обусловлены высокими значениями производительности и магнитных свойств. Наличие аморфной структуры делает этот вид материалов более технологичным, поскольку позволяет в процессе спекания и отжига получать магнит с заданным размером зерна. Еще одним преимуществом быстрозакаленных сплавов, полученных из жидкого состояния, является однородность и гомогенность расплава. Однако высокий уровень химической активности компонентов сплава и многостадийность обработки являются причинами загрязнения и снижения магнитных свойств конечного продукта. Проблему загрязнения расплава при сверхбыстрой закалке можно решить с помощью разработанной в Институте электросварки им. Е. О. Патона технологии диспергирования расплава при индукционной плавке в секционном кристаллизаторе. Она позволяет получать высокочистые прецизионные сплавы в аморфном и микрокристаллическом состоянии в виде чешуек.

Приведено исследование удельного электрического сопротивления (УЭС) зоны сплавления биметаллического сталемедного слитка-заготовки анода дуговой сталеплавильной печи постоянного тока. Слиток изготовлен по разработанной в Институте электросварки им. Е. О. Патона технологии электрошлакового переплава по двухконтурной схеме. Для исследования УЭС вдоль оси слитка вырезан темплет, посередине которого в районе сплавления стали с медью отобраны испытуемые образцы. Использована методика измерения электропроводности материалов, основанная на регистрации падения напряжения на образце в зависимости от тока, проходящего через образец. Для учета влияния температуры нагрева анода в процессе его эксплуатации на печи проведены исследования УЭС сталемедных образцов. Показано, что уровень УЭС сталемедной зоны остается практически неизменным как при комнатной, так и при повышенных эксплуатационных температурах, что может свидетельствовать об отсутствии локального перегрева во время эксплуатации анода из-за разных значений электрического сопротивления металлов на границе сталь-медь и, таким образом, о стабильной работе анода, изготовленного из указаного материала.

Рассмотрены способы воздействия на кристаллизацию металла слитков при электрошлаковом переплаве, основанные на введении в расплав модифицирующих добавок и инокуляторов, импульсном электропитании, создании колебаний расплава, вращении расходуемого электрода, дугошлаковом переплаве, продувке ванны газами, применении токоподводящего кристаллизатора, электромагнитном воздействии. Описаны механизмы, обеспечивающие гомогенизацию и измельчение структуры металла, проанализированы преимущества и недостатки различных способов воздействия на электрошлаковый процесс. Показано, что несмотря на большое количество исследований, свидетельствующих о положительном влиянии рассмотренных способов воздействия на структуру и свойства слитков ЭШП, их результаты не нашли широкого промышленного применения из-за присущих им недостатков. Отмечено, что эффективным инструментом управления кристаллизацией металла при ЭШП являются внешние магнитные поля, позволяющие осуществлять бесконтактное силовое воздействие на расплавы шлаковой и металлической ванн. Для повышения эффективности воздействия на структуру металла предлагается использование импульсных магнитных полей, в том числе созданных разрядами емкостных накопителей на магнитный контур, и комплексных способов управления кристаллизацией слитков ЭШП, основанных на тепловых и гидродинамических механизмах.

Індекс рубрикатора НБУВ: К391.912

Рубрики:

Металокерамічні наноматеріали

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Проведены комплексные работы по изготовлению полуфабрикатов в виде трубных заготовок из слитков титанового сплава ВТ14, полученных способом ЭЛП. По технологии электронно-лучевого переплава с промежуточной емкостью и порционной подачей металла в водоохлаждаемый кристаллизатор произведены слитки из титанового сплава ВТ14 диаметром 600 мм, длиной до 3000 мм. Показано соответствие полученных слитков требованиям ТУ 27.5-23712944-005-200 "Заготовка трубная литая из титановых сплавов". Приведены результаты исследований структуры и механических свойств трубных заготовок и горячепрессованных труб, изготовленных из слитков титанового сплава ВТ14, способом электронно-лучевой плавки. Показано, что электронно-лучевую технологию получения слитков сплавов титана можно эффективно применять для изготовления полуфабрикатов для трубного производства.

Рассмотрены механизмы появления дефектов, основные типы разрушений и причины выхода из строя медных кристаллизаторов МНЛЗ. Определены недостатки и критерии отбраковки узких и широких стенок кристаллизатора МНЛЗ. Рассмотрены некоторые способы повышения стойкости стенок кристаллизаторов (упрочнение металла и применение износостойких покрытий). Дана характеристика материалу, используемому для стенок кристаллизаторов. Рассмотрены легирующие элементы, служащие для упрочнения и повышения температуры рекристаллизации медных сплавов при практически неизменной теплопроводности. Выявлены недостатки существующих способов упрочнения медных плит кристаллизаторов МНЛЗ. Проведен анализ сплавов на основе меди для изготовления кристаллизаторов МНЛЗ. Показаны наиболее распространенные покрытия. Выявлены основные недостатки применяемых покрытий. Рассмотрены основные способы восстановления и упрочнения поверхностного слоя плит кристаллизаторов. Предложена технология плазменно-дугового рафинирования поверхности для восстановления и легирования поверхностного слоя медных плит кристаллизаторов МНЛЗ.

Індекс рубрикатора НБУВ: К345.16 + К621.4,351

Рубрики:

Металургія титану

Прокатка прутків та дроту. Плющення металу

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Індекс рубрикатора НБУВ: К643.002.2

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

С целью определения области устойчивой работы плазмотрона косвенного действия исследовано поведение дуги в плазмотроне с вихревой подачей плазмообразующего газа при регулировании тока дуги, давления и направления подачи газа. Установлено, что подача газа только через осевой канал катода не может обеспечить устойчивую работу плазмотрона из-за привязки дуги к горизонтальной площадке анода, что приводит к быстрому износу последнего. Подача газа в завихритель, расположенный в межэлектродной области плазмотрона, позволила перемещать анодное пятно дуги с горизонтальной на цилиндрическую поверхность осевого канала сопла и обеспечивать вращение анодного, а при повышении давления - и катодного конца дуги. Получена область устойчивого горения дуги в координатах ток-давление подаваемого газа. Одновременная подача газа через боковой завихритель и центральный осевой канал при встречных направлениях вихревых потоков способствует увеличению области устойчивого горения дуги. Показано, что конфигурация камеры плазмотрона оказывает существенное влияние на стабильность дугового разряда. Дальнейшие исследования в этом направлении позволят определить конструктивные параметры плазмотрона косвенного действия, обеспечивающие его стабильную и эффективную работу.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.033.057.3 + К722.523.61

Рубрики:

Електропроменева металізація металів

Виробництво штампів і прес-форм

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрено качество серийного металла литых труб ЭШП - полых слитков, получаемых по стандартной технологии ЭШП на ЗАО "Энергомаш (Белгород) ДБЗЭМ". Проведен статистический анализ производства, который показал высокий уровень и стабильность свойств литых труб ЭШП. Проанализированы основные типы неметаллических включений. Показано, что серийная технология обеспечивает высокое качество литого металла ЭШПЕ не хуже качества кованых труб того же химического состава, используемых в тех же трубопроводах в энергетике. Рассмотрены возможности и проблемы производства длинномерных полых слитков на традиционных электрошлаковых печах. Выявлены принципиальные отличительные особенности процесса кристаллизации и структуры полых слитков ЭШП, обусловливающие необходимость обеспечения стабильных технологических параметров.

Індекс рубрикатора НБУВ: К663.030.022-18

Рубрики:

Металізація металів у вакуумі

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Способом сканирующей электронной микроскопии изучены закономерности формирования структуры многослойных фольг Al/Ti и Al/Ni, полученных с использованием электронно-лучевого осаждения из паровой фазы, в исходном состоянии и после нагрева с разной скоростью. Показано, что шероховатость границ раздела между слоями фольги определяется соотношением энергии границы зерна и свободной поверхностной энергии соответствующего компонента. Установлено, что особенности формирования структуры фольг Al/Ti и Al/Ni после осаждения обеспечивают различный характер фазовых превращений (двух- и одноканальный), влияют на формирование структуры фольг при нагреве. Проведен сравнительный анализ особенностей формирования структуры в фольгах Al/Ti и Al/Ni в процессе фазовых превращений, инициированных нагревом с учетом шероховатости поверхности слоев, взаимной диффузии компонентов фольги и объемных изменений, вызванных образованием интерметаллидных соединений. Показано, что в фольге Al/Ti в процессе твердофазных реакций формируется структура с более высокой степенью пористости, чем в фольге Al/Ni, что влияет на характер прохождения реакции самораспространяющегося высокотемпературного синтеза реакции. Особенности структурообразования многослойной реакционной фольги при нагреве будут определять выбор состава промежуточной фольги при диффузионной сварке материалов.

Проанализированы корреляционные связи между технологическими параметрами процесса кристаллизации, макро- и микроструктурой, а также эксплуатационными характеристиками (кратковременная и длительная прочность, коррозионная стойкость) высокохромистой композиции жаропрочного никелевого сплава типа ХН58КВТМЮБР, легированного рением и танталом. Полученные результаты дали возможность отработать технологический процесс получения лопаток ГТУ определенного типоразмера с ориентированной структурой, отличающейся в сравнении с применяемыми марками повышенной стойкостью против высокотемпературной ползучести и коррозионного разрушения в агрессивных выделениях тяжелого топлива и солей морской воды.

Определены технологические особенности плазменно-дугового переплава (ПДП) заготовок, скомпактированных из стружки аустенитных нержавеющих сталей типа Х18Н10Т. Для переплава заготовок диаметром 100 мм выбраны кристаллизаторы круглый диаметром 125 мм и квадратный со стороной 125 мм. Установлены оптимальные режимы переплава заготовок в условиях ПДП на печи УПП-3. Определено, что для получения более качественных слитков стружку аустенитных нержавеющих сталей перед компактированием необходимо промывать от смазочно-охлаждающих жидкостей. Исходя из металлографических исследований для снижения содержания азота в готовом металле необходимо производить защиту зоны компактирования аргоном. Для сокращения количества неметаллических включений и улучшения качества поверхности слитка переплав заготовок следует производить на скоростях не более 2 - 4 мм/мин.

Отмечено, что повышения качества основного конструкционного материала (стали) достигают путем введения в расплав легирующих элементов. Одним из самых распространенных и технологически эффективных легирующих элементов является ферротитан. Качество ферротитана зависит от ряда факторов (состав и масса шихты, температура процесса, предварительный подогрев шихты, форма и удельная поверхность порошков, крупность шихтовых материалов, плотность шихты, применение подогревающих и флюсующих добавок и т. д.). Показано влияние дисперсности шихтовых материалов на процесс алюмотермического получения ферротитана. Плавки проведены в тигле высотой 400 мм, диаметром 200 мм, футерованном смесью %). Толщина футеровки составляла 15 - 20 мм. Экспериментально установлено, что получение максимального выхода металла достигается при размерах частиц восстановителя, близких к таковым восстанавливаемого оксида. Показано, что переизмельчение шихтовых материалов не приводит к ожидаемому повышению выхода металла из-за увеличения поверхности реагирования. В этом случае в результате снижения газопроницаемости в процессе плавки происходили выбросы расплава, полученные образцы ферротитана были пористыми. Также в шлаке оставалось большое количество корольков металла. Установлено, что размер шихтовых материалов не должен превышать 2 мм, при этом не следует измельчать их до размера менее 0,1 мм.

Індекс рубрикатора НБУВ: К327.03-141 + К327.050.6

Рубрики:

Плавка сталі

Витримка і обробка сталі у ковші у сталеплавильному виробництві

Шифр НБУВ: Ж24340 Пошук видання у каталогах НБУВ