У процесі просочування тугоплавкого карбіду розплавом металу-зв'язки відбувається заліковування пористості та перебудова тугоплавкого каркаса. Внаслідок роз'єднання та перекристалізації зерен карбіду відбувається розбухання каркаса, збільшується об'ємна частка металу-зв'язки. Процеси міграції рідини та заповнення пор розплавом передують процесам перебудови каркаса і розповсюджуються на більшу глибину зразка. Це спричинює заповнення розплавом пор, що відновлюються у разі повторного відпалу за умов, коли зразок не контактує з розплавом, оскільки тугоплавкий каркас продовжує розбухати, всмоктуючи розплав із найкрупніших порожнин.

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.

Методами математичного моделювання визначено режими обігріву верхнього торця зливка у кристалізаторі, що відповідають різному агрегатному стану його поверхні. На електронно-променевій установці проведено експериментальні плавки, згідно з розрахованими технологічними параметрами. Досліджено структуру та механічні властивості отриманих зливків сплаву Ti-6Al-4V.

Методами математического моделирования определены режимы обогрева верхнего торца слитка в кристаллизаторе, соответствующие различному агрегатному состоянию его поверности. На электронно-лучевой установке проведены опытные плавки согласно рассчитанным технологическим параметрам. Исследованы структура и механические свойства полученных слитков титанового сплава Ti-6Al-4V.

Using methods of mathematical modelling, the regimes of heating upper end of ingot in crystallizer corresponding different agrigate of its surfase were determined. In accordance with calculated technological parameters, experimental heats on electron biam unit were caried out. Structure and mechanical properties of obtained titanium alloy Ti-6Al-4V ingots were ivestigated.

Методами математического моделирования определены режимы обогрева верхнего торца слитка в кристаллизаторе, соответствующие различному агрегатному состоянию его поверхности. На электрнно-лучевой установке проведены опытные плавки согласно рассчитанным технологическим параметрам. Исследованы структура, химический состав и механические свойства полученных слитков титанового сплава.

С помощью методов математического моделирования определены режимы обогрева верхнего торца слитка в кристаллизаторе, соответствующие различному агрегатному состоянию его поверхности. Согласно рассчитанным техническим параметрам на электронно-лучевой установке проведены опытные плавки. Исследована структура полученных слитков титанового сплава Ti-6Al-4V.

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.

Ключ. слова: электронно-лучевая плавка, промежуточная емкость, математическое моделирование, скорость охлаждения, алюминид титана, слиток, макроструктура, микроструктура, химический состав
Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.33 + К345.16

Рубрики:

Будова, якість і дефекти злитків титану та його сплавів

Металургія титану

Шифр НБУВ: Ж14257 Пошук видання у каталогах НБУВ 

На основании анализа литературных данных о роли структурной металлургической наследственности и результатов экспериментов выделены основные факторы качества литых титановых сплавов и отливок, получаемых в условиях электронно-лучевой плавки, с целью оптимизации ее параметров.

Исследованы причины поверхностных дефектов слитков титановых сплавов при электронно-лучевом переплаве и предложены методы их устранения.

Приведены данные математических расчетов параметров кристаллизации: градиентов температуры, скоростей охлаждения расплава для слитков-слябов титанового сплава Ti - 6Al - 4V электронно-лучевой плавкой с промежуточной емкостью. На основе скоростей охлаждения получены карты кристаллизации слитков. Показано совпадение прогнозированной и реальной структур слитков-слябов.

Разработана математическая модель теплопередачи при формировании полого слитка способом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Рассчитаны теплофизические условия кристаллизации слитка в зависимости от технологических параметров плавки - электронно-лучевого нагрева и производительности процесса. Определены оптимальные параметры плавки полого слитка титанового сплава Ti - 6Al - 4V с внутренним (200 мм) и внешним (600 мм) диаметрами.

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.3 + К297.03

Рубрики:

Кристалізація титану та його сплавів

Кристалізація аморфних сплавів

Шифр НБУВ: Ж29109 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Вивчено вплив різних методів переплаву (електронно-променевого, електро-дугового у атмосфері аргону та вакуумно-дугового) на утворення ливарних дефектів у виливках зі сплаву Ti - 36Al. Установлено, що якісні катоди для нанесення плівок і зносостійких покриттів на деталі енергетичних установок одержано за допомогою вакуумно-дугового переплаву.

Разработана технология производства толстостенных полых слитков большого диаметра методом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Методами математического моделирования подобраны оптимальные режимы плавки титановых слитков. Исследовано качество полученных слитков. Создана электронно-лучевая печь для производства слитков диметром до 1,2 м.

Індекс рубрикатора НБУВ: К235.160.3

Рубрики:

Кристалізація титану та його сплавів

Шифр НБУВ: Ж14161 Пошук видання у каталогах НБУВ 

За математичними моделями процесів теплоперенесення під час формування зливків електронно-променевим переплавленням визначено температурні умови та відповідні технологічні параметри, за яких у зливках круглого і прямокутного перетинів утворюється однорідна структура без грубих стовпчастих кристалітів. Створено технологію й обладнання для виробництва великогабаритних зливків титанових сплавів діаметром до 1200 мм і довжиною до 4,5 м безпосередньо з неподрібнених блоків губчастого титану. Якість зливків і технічно чистого, і легованого титану задовольняє вимоги стандарту ASTM B348-00.

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.

Исследованы и классифицированы металлургические дефекты титановых полуфабрикатов и деталей, установлена причина их образования, предложены эффективные методы контроля качества материала на всех этапах технологического цикла их изготовления.

Розроблено математичну модель, методику її реалізації та програмне забезпечення, що дозволяють проводити комп'ютерне моделювання процесів тепломасообміну та гідродинаміки, що перебігають під час формування злитка електронно-променевого переплаву на ПЕОМ. Показано адекватність результатів математичного моделювання існуючим експериментальним даним. Виявлено особливості та механізми термогравітаційної, термокапілярної та змушеної конвекцій, визначено вплив цих факторів на гідродинамічний, тепловий і концентраційний стан рідкої ванни. Установлено закономірності формування зональної хімічної неоднорідності за перетином злитка. Виявлено способи та можливості регулювання гідродинамічних потоків у розплаві, що забезпечують сприятливий тепловий стан, форму металевої ванни та зональну хімічну неоднорідність затверділого металу.

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.