Проведен термодинамический анализ возможности легирования титана редкоземельными металлами (скандием, церием). Получены зависимости содержания скандия и церия в титане от содержания их в шлаке и массы наплавляемого слитка. Выплавлены опытные слитки титана, легированного скандием и церием. Показана принципиальная возможность получения легированных редкоземельными металлами титановых сплавов методом электрошлакового переплава.

Построена математическая модель процесса растворения неметаллических включений нитрида титана в расплаве титановых сплавов, устанавливающая зависимость скорости растворения частицы от температуры расплава. Применительно к условиям электронно-лучевой плавки (ЭЛП) определено время растворения азотсодержащих включений различных химического состава и начальных размеров.

Приведены результаты теоретических и экспериментальных исследований процесса образования усадочной раковины в слитках титанового сплава Ti - 6Al - 4V при электронно-лучевой плавке с промежуточной емкостью. Получены поля температур в слитках при квазистационарном режиме плавки и при кристаллизации последней зоны твердожидкой фазы. Определены глубина локализации и размеры усадочных раковин в слитках круглого сечения диаметрами 200, 300 и 400 мм при мгновенном отключении источника нагрева и постепенном снижении мощности.

Рассмотрены перспективы применения металлического кальция, РЗМ и их соединений при выплавке стальных и титановых слитков ЭШП и ДШП. Показано, что один из ключевых вопросов, от решения которого зависит эффективность благотворного влияния кальция и РЗМ на показатели качества стали и титана, - это выбор способа их ввода при ЭШП. Наиболее перспективным является использование при ЭШП нового технологического процесса, основанного на применении токоведущего кристаллизатора в сочетании с активными шлаками, содержащими металлический кальций. Реализация этого технологического процесса ЭШП может быть осуществлена только в камерной печи с контролируемой атмосферой.

Показана целесообразность использования плазменно-дугового переплава и индукционной плавки в секционном кристаллизаторе для получения слитков алюминида титана с высокой химической однородностью, разработаны технологические рекомендации для выплавки гомогенных слитков, проведены всесторонние исследования полученного материала и обоснована возможность одностадийной технологии производства литого алюминида титана.

Індекс рубрикатора НБУВ: К345.164 + К390.45

Рубрики:

Електрометалургія титану

Гаряче пресування. Спікання металевих порошків і металокерамічних сумішей

Шифр НБУВ: Ж14388 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Описан метод возбуждения вибрации расплава титана электронным лучом. Показано, что вибрация вызывает выравнивание боковой поверхности слитка и повышает однородность распределения слаболетучих примесей.

Методами математического моделирования исследован процесс вывода усадочной раковины (рыхлости) в цилиндрических слитках титанового сплава Ti - 6Al - 4V. Рассмотрен трехстадийный способ электронно-лучевого переплава с промежуточной емкостью. Рекомендованы технологические параметры, обеспечивающие выплавку слитков без дефектов в головной части.

Розглянуто результати досліджень з виплавки сплавів на основі інтерметалідних сполук титану в електронно-променевій ливарній установці. Показано можливість одержання цим методом сплавів стехіометричного складу, які за рівнем ливарних властивостей придатні для фасонного лиття.

На Верхнесалдинском металлургическом заводе в промышленных условиях проведен эксперимент по вакуумно-дуговому переплаву электрода диаметром 515 мм в слиток диаметром 670 мм титанового сплава. Исследованы распределение падения напряжения на дуге и частоты капельных замыканий в зависимости от силы тока дуги, межэлектродного промежутка и давления. Разработаны статистические модели, позволяющие установить закономерность таких зависимостей. Модели показали явную корреляцию распределения падения напряжения на дуге и частоты капельных замыканий с изменением межэлектродного промежутка. Предложена модель, на основе которой можно контролировать и управлять процессом плавления.

Показана возможность пирометрического определения температуры расплава через смотровое окно с изменяющейся оптической плотностью. Коррекция измеряемой температуры производится в процессе плавки по температуре ликвидус плавящегося металла.

Дан краткий обзор основных способов получения высокореакционных металлов, таких как хром, титан и сплавов на их основе. Показана целесообразность использования электрошлакового переплава в камерных печах под "активными" металлсодержащими флюсами для производства высококачественных слитков титана и хрома.

Розглянуто особливості процесу виплавки багатокомпонентних сплавів на основі титану за умов електронно-променевого нагріву. Показано, що вирішальним фактором втрат металу є випаровування внаслідок прямого впливу електронного променя на стадії сплавлення компонентів, ступінь якого практично не залежить від їх температури плавлення та пружності пара за температури розплаву.

Ключ. слова: электронная плавка, теплообмен, кристаллизатор, слиток, сплав, титан
Індекс рубрикатора НБУВ: К345.164.03

Шифр НБУВ: Ж14257 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Разработана математическая модель испарения легирующих элементов при электронно-лучевой плавке с промежуточной емкостью и порционном сливе металла для титанового сплава Ti - 6Al - 4V. В рамках предложенной модели получены зависимости химического состава выплавляемого слитка от технологических параметров процесса. Адекватность модели подтверждена экспериментальными данными, полученными в результате выплавки слитков сплава Ti - 6Al - 4V.

Рассмотрена технология электронно-лучевой плавки недробленых блоков губчатого титана. Изучено распределение примесных элементов по объему блоков губчатого титана производства Запорожского титаномагниевого комбината. Достигнут высокий уровень качества слитков-слябов и технико-экономической эффективности разработанной технологии.

Исследовано влияние продольного постоянного магнитного поля на технологические и металлургические особенности процесса магнитоуправляемой электрошлаковой плавки титановых сплавов. Показано, что использование импульсного воздействия позволяет измельчать структуру выплавляемых слитков при сохранении высокого качества их формирования. Разработаны режимы импульсного электромагнитного воздействия применительно к выплавке титановых слитков диаметром 80 - 140 мм.

Обоснована перспективность получения крупногабаритных (диаметром более 1 м) слитков титановых сплавов способом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Приведены расчетные данные, подтвержденные экспериментально, которые свидетельствуют о влиянии температурных условий в кристаллизаторе на структуру слитков. Установлены технологические режимы, способствующие получению улучшенной структуры титановых слитков.

  Скачати повний текст

Разработана технология электронно-лучевой выплавки сложнолегированных сплавов на основе титана в зависимости от вида шихтовых материалов. Данные химического и металлографического анализов свидетельствуют об однородности полученных слитков по всему объему при незначительном количестве литейных дефектов.