Наведено результати досліджень по контрольованій зміні хімічного складу поверхневого шару зливків нікелевих жароміцних сплавів при його оплавленні по технології плазмово-дугового рафінуючого переплаву. Показано, що розбавлення жароміцних сплавів нікелем призводить до збільшення тріщиностійкості зливків при локальному плавленні.

Рассмотрены особенности формирования слитков ЭШП из никелевых суперсплавов, содержащих титан и алюминий, в токоподводящем кристаллизаторе при относительном перемещении слитка и кристаллизатора. Показано, что в этом случае не пригодны флюсы, предназначенные для ЭШП таких сплавов по канонической схеме в стационарных кристаллизаторах. Предложен флюс с относительно низким температурным интервалом плавления, обеспечивающий стабильный состав и хорошее формирование слитков ЭШП из указанных сплавов.

Приведен обзор рудной базы никеля в Украине, а также предприятий мира, перерабатывающих окисленные никелевые руды электроплавкой на ферроникель. На примере ООО "Побужский ферроникелевый комбинат" показана перспективность переработки смеси отечественных и импортных руд.

Методами математического моделирования изучены теплофизические особенности кристаллизации слитков жаропрочных никелевых сплавов при электронно-лучевой плавке с порционным сливом жидкого металла из промежуточной емкости в кристаллизатор. Установлены оптимальные режимы плавки, позволяющие получать качественные слитки с однородной мелкозернистой структурой, без дефектов усадочного характера. Показано, что предложенная технология обеспечивает высокую химическую однородность слитков и более низкую ликвацию легирующих элементов, чем способ вакуумно-дугового переплава.

Проанализированы процессы рафинирования расплава при выплавке шихтовых заготовок из 100 % мас. литейных отходов жаропрочного никелевого сплава ЧС 104 методом комбинированной плавки с использованием индукционного и электронно-лучевого нагревов. При этом перегрев всей массы расплава в тигле заменяется на локальный, что минимизирует потери металла испарением с поверхности ванны расплава, снижает расход электроэнергии и уменьшает отрицательное воздействие расплава на футеровку вследствие его более низкой интегральной температуры по сравнению с вакуумно-индукционной плавкой. Экспериментально показано, что процесс рафинирования металла при фиксированном объеме жидкометаллической ванны происходит намного эффективнее при включенном луче, что подтверждается данными исследований выплавленных заготовок.