Подано огляд доповідей по проблемі виготовлення сталі для залізничних рейок на Міжнародному симпозіумі по рейковим сталям, опублікованих в працях 39-ї конференції по механічній обробці та процесах виготовлення сталі, що відбулася 19-22 жовтня 1997 р. в м. Індіанаполісі (штат Індіана, США). Наведено дані, що свідчать про те, що вуглецеві перлітні сталі, традиційно застосовувані для виготовлення рейок, вже не можуть протистояти навантаженням на рейки, що постійно ростуть. Показано, що найбільш перспективними в ролі рейкових сталей є сталі зі структурою нижнього бейніту.

Рассмотрена проблема выплавки слитков ЭШП в токоподводящем кристаллизаторе по новой схеме с использованием двух источников питания. Показано, что электропитание расходуемого электрода и кристаллизатора, осуществляемое в раздельных контурах, позволяет избежать жесткой зависимости температурных параметров процесса от его производительности, характерной для канонической схемы ЭШП расходуемого электрода. Это дает возможность более гибкого управления параметрами процесса.

Оцінено вплив міцності зони з'єднання однорідних шарів багатошарової високоміцної Cr - Ni - Mo - V сталі ЕШП, одержаної методом АСД шляхом прокатки пакетів, і поверхонь розділення між шарами на рівень механічних властивостей та характер руйнування зразків при їх випробуванні на статичне розтягування та ударний вигин. Показано можливість керування в'язкістю руйнування багатошарової з однорідними шарами високоміцної Cr - Ni - Mo - V сталі шляхом забезпечення регламентованої міцності зони з'єднання цих шарів, що може бути використано як ефективний засіб, що дозволяє запобігти в процесі експлуатації катастрофічному крихкому руйнуванню виробів з цього перспективного конструкційного матеріалу.

Рассмотрено влияние сечения расходуемого электрода, степени его расщепления и схемы размещения в шлаковой ванне, а также общей мощности и соотношения в контурах при двухконтурной схеме токоподвода при ЭШП в токоподводящем кристаллизаторе на объем и форму металлической ванны. Показано, что плоская форма металлической ванны и соответственно осевая кристаллизация могут быть обеспечены при плавлении электродов большого сечения или электродов малого сечения, собранных в пучок, а также электродов малого сечения, подаваемых с эксцентриситетом относительно оси кристаллизатора при обязательном вращении металлической ванны.

Розглянуто проблеми електрошлакової виплавки крупних зливків з високолегованих сталей та суперсплавів, схильних до утворення дефектів кристалізації лікваційного характеру. Показано переваги нової схеми електрошлакового прцесу (ЕШП) у струмоведучому кристалізаторі в порівнянні з класичною схемою стосовно виплавки високолегованих сталей та суперсплавів як із застосуванням витрачуваного електрода, так і з використанням рідкого присадного металу. Зроблено висновок про перспективність нової схеми ЕШП.

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.

Приведены данные о состоянии современного производства композитных прокатных валков. Проанализированы существующие тенденции в выборе материалов для композитных валков и технологии их производства. Рассмотрены основные преимущества нового технологического процесса - электрошлаковой наплавки жидким металлом. Показано, что этот технологический процесс является весьма перспективным в производстве композитных прокатных валков с рабочим слоем из быстрорежущих сталей. Представлены данные исследований качества и испытаний валков, полученных этим методом, на реальном прокатном стане в условиях металлургического комбината им. Ильича.

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.

Рассмотрены особенности получения методом электрошлаковой наплавки (ЭШН) биметаллических заготовок с основным слоем из углеродистой стали и плакирующим слоем из коррозионно-стойкой стали. Отмечено, что для обеспечения требуемой структуры и заданного уровня пластических и вязкостных свойств металла плакирующего слоя при ЭШН необходимо преодолеть главную трудность - большую глубину проплавления основного металла. Показано, что применение нового электрошлакового процесса с жидким присадочным металлом для наплавки биметаллической заготовки позволяет, в сравнении с каноническим процессом ЭШН, обеспечить минимальную (2...4 против 5...15 мм) глубину проплавления основного металла и гарантировать химическую и структурную однородность металла плакирующего слоя.

Представлена система автоматизации печи электрошлакового переплава, внедренная в Научно-инженерном центре электрошлаковых технологий Института электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. Особое внимание уделено техническим аспектам применения устройств ввода - вывода производства фирм "Холит Дэйта Системс" (г. Киев) и "L-Card" (г. Москва), а также графической системы программирования LabVIEW фирмы "National Instruments" (США). Проект реализован фирмой "Элмет-Рол - группа Медовара" в течение 1998 - 1999 годов.

Приведены данные о состоянии современного производства рабочих и опорных валков различных типов станов. Проанализированы существующие направления в выборе материалов валков и технологии их производства. На основании проведенного анализа показана устойчивая тенденция использования композитных валков с рабочим слоем из высоколегированных материалов.

Представлен обзор зарубежной печати, материалов международных конференций, посвященных проблемам энергетики. Рассмотрены и обобщены данные о сталях и сплавах, применяющихся для изготовления роторов паровых и газовых турбин за рубежом. Освещены проблемы производства композитных валов роторов и крупных слитков из суперсплавов на никелевой основе.

Показано можливість рафінування титану від нітридних включень з допомогою електрошлакового переплаву в токоведучому кристалізаторі. Підтверджено можливість роздільного керування температурою шлаку та швидкістю його обертання, а також швидкістю розплавлення електрода.

Показана эффективность утилизации артиллерийских стволов из стали 38ХН3МФА методом дугошлакового переплава с одновременным легированием металла азотом непосредственно из газовой фазы. Подтверждена возможность реализации этого процесса на существующих печах электрошлаковой плавки. Для выплавки слитков ДШП применяются водоохлаждаемые кристаллизаторы круглого или квадратного сечений, оснащенные специальными флюсовыми затворами, герметизирующими плавильное пространство. Азот подается в зону дуги через полость расходуемого электрода - бывшего артиллерийского ствола. Содержание азота в металле слитков ДШП достигает 0,029...0,031 %, что почти в три раза превышает его содержание в исходном металле. Процесс ДШП может быть также эффективно применен для утилизации артиллерийских стволов и без долегирования металла слитков азотом.

Разработан технологический процесс получения литых заготовок из штамповой стали 5ХНМ по схеме электрошлаковой плавки (ЭШП), при котором одновременно переплавляют расщепленный (по сечению) расходуемый электрод из скрапа легированной стали 38ХН3МФА (артиллерийские стволы танковых пушек) и скрапа высокоуглеродистой стали 75Г (железнодорожные рельсы, снятые с эксплуатации). Показано, что фактический химический состав металла электрошлаковых слитков отвечает требованиям стандарта для штамповой стали 5ХНМ. Из литых заготовок 5ХНМШ изготовлена штамповая оснастка, которая прошла испытания в производственных условиях. Установлена эффективность использования легированного лома объектов военной техники для приготовления на основе ЭШТП высококачественного и сравнительно дешевого жидкого металла при реализации процесса ЭШП ЖМ.

Рассмотрены современное состояние и перспективы развития электрошлаковых технологий в XXI веке. Показаны перспективы всех разновидностей электрошлаковых технологий, которые используют жидкий присадочный металл.

Описано історію зародження зварювального процесу з використанням рідкого присадного металу. Показано, що створення та удосконалення електрошлакового зварювання з використанням рідкого металу дозволяють підняти на новий якісний ступінь виробництво крупногабаритних зливків великого перетину (насамперед, роторних заготовок та ін.) і знаменують собою новий шлях у розвитку електрошлакової зварювальної технології.

Зроблено короткий історичний огляд застосування електрошлакового процесу (ЕШП) для одержання титанових зливків, розглянуто нові можливості у виробництві титанових напівфабрикатів. Показано, що ЕШП може бути перспективним технологічним процесом при виробництві титанових зливків, вільних від високоазотистих твердих включень, а також при створенні способу безперервного (або напівбезперервного) переплаву некомпактованої титанової губки та скрапу.

Наведено дані аналізу сучасного стану виробництва легованих сталей та сплавів методом електрошлакової переплавки. Розглянуто перспективні напрямки подальшого розвитку електрошлакових технологій та обладнання, які базуються на електрошлаковій переплавці.

Приведен анализ современного состояния производства легированных сталей и сплавов методом электрошлакового переплава. Рассмотрены перспективные направления дальнейшего развития электрошлаковых технологий и оборудования, которые базируются на электрошлаковом процессе.

Analysis of modern condition of producing of alloy steels and alloys using the method of electroslag remelting is presented. Prospective trends further development of electroslag technologies and equipment, based on electroslag process are considered

Рассмотрены особенности и технологические возможности разработанного в Институте электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины метода дугошлакового переплава (ДШП). Приведены результаты опытных и промышленных плавок сталей и сплавов. По сравнению с электрошлаковым переплавом метод ДШП при выплавке слитков позволяет в 1,5 раза уменьшить расход электроэнергии, а также почти в 2 раза расход синтетического флюса на 1 т металла. По качеству металл ДШП практически не уступает металлу ЭШП. Главным достоинством ДШП является возможность легировать металлы азотом из газовой фазы, в том числе под давлением, при полном исключении из технологического процесса производства высокоазотистых сталей и сплавов дорогостоящих азотсодержащих соединений, например нитрида кремния. Показано, что дугошлаковый переплав эффективен также при производстве титана и его сплавов и позволяет получать слитки с хорошей поверхностью и высокого качества. Отмечены перспективы дальнейшего развития ДШП.