Скачати повний текст

Висвітлено проблему інтенсифікації електролітичного рафінування відходів титану та його сплавів у титанвмісних розплавах. Визначено недоліки відомих процесів рафінування відходів титанових сплавів, зокрема, низьку тривалість циклового процесу, малу продуктивність і підвищений вміст домішок у катодному металі. Запропоновано інтенсифікувати процес рафінування за рахунок вторинних окисно-відновних реакцій, що відбуваються на неполярізованій поверхні рафінованого матеріалу та вуглецовому аноді. Встановлено, що окиснення іонів двовалентного титану відбувається за анодної щільності у 4 - 5 разів більшій, ніж у разі електролізу з подачею струму на рафінований матеріал. Доведено, що швидкість розчинення титанових сплавів залежить від середньої валентності, масової частки іонів титану та температури розплаву. Розкрито можливість інтенсифікації електролітичного рафінування за рахунок збільшення щільності струму на допоміжних анодах і використання вторинних окисно-відновних реакцій. Показано, що циклова тривалість процесу рафінування може бути збільшена втричі. Наведено інформацію про результати випробувань одержаного катодного металу у процесі виплавки зливків промислових сплавів і у виробництві конструкційних виробів методами порошкової металургії.

  Скачати повний текст

Висвітлено проблему інтенсифікації електролітичного рафінування відходів титану та його сплавів у титанвмісних розплавах. Визначено недоліки відомих процесів рафінування відходів титанових сплавів, зокрема, низьку тривалість циклового процесу, малу продуктивність і підвищений вміст домішок у катодному металі. Запропоновано інтенсифікувати процес рафінування за рахунок вторинних окисно-відновних реакцій, що відбуваються на неполярізованій поверхні рафінованого матеріалу та вуглецовому аноді. Встановлено, що окиснення іонів двовалентного титану відбувається за анодної щільності у 4 - 5 разів більшій, ніж у разі електролізу з подачею струму на рафінований матеріал. Доведено, що швидкість розчинення титанових сплавів залежить від середньої валентності, масової частки іонів титану та температури розплаву. Розкрито можливість інтенсифікації електролітичного рафінування за рахунок збільшення щільності струму на допоміжних анодах і використання вторинних окисно-відновних реакцій. Показано, що циклова тривалість процесу рафінування може бути збільшена втричі. Наведено інформацію про результати випробувань одержаного катодного металу у процесі виплавки зливків промислових сплавів і у виробництві конструкційних виробів методами порошкової металургії.

  Скачати повний текст

Розроблено наукові та технологічні засади технології магнітокерованої електрошлакової плавки (МЕП) титанових сплавів. Досліджено гідродинамічні процеси, які відбуваються в шлаковій і металевій ваннах під час електрошлакової плавки під впливом зовнішніх поздовжнього, поздовжньо-радіального та поперечного магнітних полів. Вивчено закономірності руху твердих часток в шлаковій ванні під дією поздовжньо-радіального магнітного поля. Встановлено вплив поперечного магнітного поля на металургійні та технологічні особливості процесу електрошлакової плавки титанових сплавів. Визначено характеристики магнітного поля, які забезпечують виплавку зливків без кристалізаційних дефектів з однорідною дрібнозернистою структурою. Досліджено властивості титанових сплавів, одержаних методом МЕП. Показано можливість використання розробленої технології для одержання зливків титанових сплавів з інтерметалідним зміцненням, які мають нові унікальні властивості.

  Скачати повний текст

Розглянуто питання створення нової установки для одержання губчастого титану з цикловим зніманням 3,8 т у порівнянні з 0,87 т/цикл у промисловості України. Розроблено нові технології відновлення титану з тетрахлориду титану магнієм і вакуумної сепарації реакційної маси, що утворюється в процесі відновлення, з одержанням губчастого титану вищих сортів. Проаналізовано розподіл домішкових елементів у об'ємі блоку губчастого титану. Визначено кореляційну залежність між збільшенням вмісту залишкового хлору в губчастому титані та вмістом водню в газовій фазі над розплавом. Доведено, що в процесі індукційної плавки вміст водню в зливку підкоряється закону Сівертса, а в процесі плазмової плавки вміст водню в металі перевищує рівноважний. Описано нову технологію виплавки зливків з підвищеним вмістом хлору на основі першої переплавки губчастого титану в індукційній печі з секційним кристалізатором та другої переплавки у вакуумно-дугових, електронно-променевих та плазмово-дугових печах. Проведено дослідження щодо виготовлення фасонного титанового литва з застосуванням комбінованого електрода.

  Скачати повний текст

Розроблено теоретичні основи та технологію одержання амонію паравольфрамату - технологічно зручного напівпродукту для виробництва високоякісного порошку вольфраму з вторинної вольфрамвмісної сировини карбідного типу (псевдосплавів WC - Ni(Co)) і, зокрема, серцевин застарілих бронебійних снарядів. З використанням результатів проведених досліджено розроблено технологічний процес виробництва амонію паравольфрамату з вторинної вольфрамвмісної сировини карбідного типу та встановлено оптимальний технологічний режим процесу. На підставі даних узагальненого техніко-економічного аналізу доведено економічність запропонованої технології.

  Скачати повний текст

Встановлено, що сплав Zr-1 Nb одержують шляхом плавлення електронним променем трьохкомпонентної шихти у гарнісажному тиглі зі зливним отвором у дні та системою електромагнітного перемішування. Зазначено, що легувальний елемент вводять шляхом сплавлення електронним променем у розплав у тиглі. Проаналізовано, що формування заготовок здійснюється у кристалізаторі, що розташовано на одній вісі отвором у дні правильного тигля. Обумовлені технічними вимогами механічні властивості сплаву забезпечує термочасова обробка розплаву на кінцевій стадії плавки. Розроблено три способи одержання литих заготовок з цирконієвих сплавів у мідних кристалізаторах, а саме: заливкою у стаціонарний суцільний водоохолоджуваний кристалізатор, відцентровим литтям, заливкою у стаціонарний водоохолоджуваний розрізний кристалізатор з накладанням електромагнітних полів на розплав в процесі кристалізації. За хімічним складом, структурою та механічними властивостями трубні заготовки зі сплаву Zr-1 Nb, одержані вказаними способами, не поступаються заготовками подвійного вакуумно-дугового переплаву та відповідають стандартам і технічним умовам на вироби з них. Наведено можливість виплавки складнолегованих сплавів цирконію в електронно-променевих гарнісажних установках. Розроблено рекомендації з удосконалення технології й обладнання для одержання литих трубних заготовок зі сплавів цирконію, в тому числі з використання його губки.

  Скачати повний текст

Дисертація присвячена вивченню основних закономірностей рафінування танталу фізичними методами (електронно-променевою плавкою, зонною перекристалізацією, електропереносом). Визначено оптимальні параметри зонної перекристалізації танталу і основні домішкові елементи, що обмежують чистоту металу. Запропоновано комплексну схему одержання чистого танталу. Установлено особливості температурного ходу електроопору танталу та вивчено особливості взаємодії танталу з газами. Вперше отримано експериментальні відомості про місцезнаходження атомів азоту у монокристалах танталу. Запропонований в роботі пристрій для аналізу залишкових газів знайшов практичне застосування для оптимізації і автоматизації процесу електронно-променевої плавки металів.

  Скачати повний текст

Розроблено устаткування та технологію, а також перспективні технологічні схеми виготовлення нового класу напівфабрикатів із сплавів титану - порожнистих зливків великого діаметру, які можна використовувати для одержання великогабаритних труб. Розроблено оптимальні технологічні режими виробництва порожнистого зливка великого діаметра титанового сплаву методом (ЕППЄ). Вперше в світі за розробленою технологією одержано великогабаритний порожнистий зливок масою більше 2 000 кг з титанового сплаву BT6(Ti - 6Al - 4V) методом ЕППЄ.

  Скачати повний текст

Дисертацію присвячено питанням переробки вторинної вольфрамвмісної сировини - кускових відходів вольфраму і твердих сплавів на основі його карбіду, відпрацьованого твердосплавного та алмазно-твердосплавного інструменту одержанням оксиду вольфраму, природних і штучних алмазів, міді, кобальту, нікелю. Встановлено кінетичні закономірності і особливості та досліджено термодинаміку взаємодії вольфраму, карбіду вольфраму і твердих сплавів з розтопленими бінарними сумішами гідроксиду натрію з його нітратом або нітритом. Розроблено ефективний метод електрохімічного розкладу алмазно-твердосплавних композицій у лужних розтопах, технологічну схему гідрометалургійної переробки одержаних плаву та шламу до кондиційних продуктів, хімічні методи переробки кускових відходів твердих сплавів та вольфраму. Спроектовано відповідне технологічне обладнання.

  Скачати повний текст

Наведено результати комплексу досліджень з вивчення теплофізичних і фізико-хімічних властивостей розроблюваних матеріалів і перехідних шарів між основою та покриттям. Описано розроблений спосіб гранулювання високочистих матеріалів. На підставі результатів випробувань розроблених матеріалів і виготовлених з них виробів показано, що в них можна одержувати матеріали, що не поступаються за чистотою продуктам, одержаним у платинових тиглях.

  Скачати повний текст

Розроблено фізичні засади одержання високоміцних псевдо-бета титанових сплавів з високим вмістом легуючих елементів (до 18 мас %) методом синтезу з порошкових компонентів на основі гідрованоготитану. Проведено порівняльне дослідження процесів хімічної гомогенізації, еволюції мікроструктури, ущільнення гетерогенних сумішей у процесі синтезу сплавів Ti-5Al-5V-5Mo-3Cr та Ti-10V-2Fe-3Al. Показано, що максимально швидке завершення синтезу досягається у разі введення легуючих елементів у вигляді комплексних сполук відповідного хімічного складу, а лімітувальним процесом під час синтезу є заліковування пористості. Розкрито специфіку сплавів даного класу, легованих одночасно елементами, які стабілізують alpha та beta-фази. Виявлено, що внаслідок складного взаємозв'язку еволюції системи пор і зеренної структури одержати густину, наближену до теоретичної, надвичайно складно. Показано, що ефективними методами формування високоміцних станів у сплавах є створення рівномірних дифузійних потоків за рахунок використання дисперсних фракцій легувальних порошків і модифікація температурно-кінетичних умов синтезу для забезпечення процесу розпаду гідриту титану виключно у beta-області. На підставі проведених досліджень розроблено вимоги до порошку гіриду титану й одержано прототипи виробів з високоміцних титанових сплавів.

  Скачати повний текст

Узагальнено результати теоретичних і експериментальних досліджень. Розв'язано наукову проблему створення засад нових металургійних процесів одержання молібдену, вольфраму та їх сполук з вуглецем, бором, кремнієм, сплавів та інтерметалідів. Запропоновано йонні моделі будови розплавів і шкали основності. Одержано ряди напруг металів у вольфраматно-молібдатних розплавах. Показано, що електровідновлення металів визначається кислотно-основними властивостями розплаву. Побудовано діаграми складів катодних продуктів у вольфрамо(молібдено)вмісних галогенідно-оксидних і оксидних розплавах, які містять сполуки вуглецю, кремнію та бору, що дало змогу розмежувати області виділення металів, їх оксидів, бронз, карбідів, силіцидів і боридів. Установлено, що залежно від схожості їх кристалічних граток та різниці стандартних електронних потенціалів співосаджуваних металів можливе одержання різних типів осадів. Визначено оптимальні умови та запропоновано електроліти для здійснення високотемпературної селективної екстракції вольфраму з вольфрамових руд і концентратів, анодного селективного розчинення відходів твердих сплавів карбід вольфраму - кобальт. За методами металотермічного відновлення та відновлення вуглецевмісними газами вольфрамо(модібдено)вмісних розплавів здійснено синтез силіцидів і карбідів молібдену та вольфраму.

  Скачати повний текст

Розроблено технологію одержання сполук ванадію та молібдену з відпрацьованих каталізаторів з одночасною ліквідацією екологічно небезпечних відходів промисловості. Проведено термодинамічні дослідження щодо вивчення взаємодії компонентів відпрацьованого каталізатора з киснем. З'ясовано вплив основних параметрів (температури, розміру часток, об'ємної швидкості повітря та часу) на процес окиснювального випалу відпрацьованого Ni - Mo каталізатора. На підставі одержаних даних запропоновано математичну модель окиснювального випалу. Вивчено розчинність сполук ванадію, молібдену та нікелю за одночасної їх присутності у розчині аміаку. Встановлено, що присутність сполук молібдену істотно впливає на розчинність сполук ванадію. Запропоновано принципову технологічну схему та основне обладання для одержання сполук ванадію та молібдену з відпрацьованих каталізаторів. Розраховано економічні показники нової технології.

  Скачати повний текст

Встановлено, що спрощення та підвищення ефективності процесу виплавки титанових сплавів можливе за рахунок одержання титану губчастого із заданим вмістом кисню. Визначено закономірності впливу технологічних факторів процесу відновлення губчастого титану на його хімічний склад. Розроблено та науково обгрунтовано технологію одержання титану губчастого, легованого киснем шляхом введення кисню під час відновлення разом з аргоном. Висвітлено діапазон концентрацій кисню в аргоні. Досліджено вплив технології введення кисню на структуру та властивості титанових сплавів. Розроблено та впроваджено у виробництво на КП "ЗТМК" технологію одержання титану з підвищеним вмістом кисню, що забезпечує зниження собівартості зливків титану.

  Скачати повний текст