Зазначено, що спосіб електрошлакового переплаву є одним з методів одержання високоякісним сталей відповідального призначення, переплав яких у ряді випадків супроводжується значною додатковою наводененістю сталей. Висвітлено особливості розчинності водню, водяної пари та водню у фторидно-оксидних розплавах флюсів залежно від концентрації фториду кальцію та температури розплаву. На підставі розрахункових і дослідних кінетичних даних запропоновано механізм розчинення водяної пари та водню за складом газової суміші над флюсом у процесі переплаву. Увагу приділено розрахунку рівноважного складу газової фази.

Указано, что способ электрошлакового переплава является одним из методов получения высококачественных сталей ответственного назначения, переплав которых в ряде случаев сопровождается значительной дополнительной наводородностью сталей. Освещены особенности растворимости водорода, водяного пара и водорода в фторидно-оксидных расплавах флюсов в зависимости от концентрации фторида кальция и температуры расплава. На основе расчетных и экспериментальных кинетических данных предложен механизм растворения водяного пара и водорода по составу газовой смеси над флюсом в процессе переплава. Внимание уделено расчету равновесного состава газовой фазы.

Зазначено, що спосіб електрошлакового переплаву (ЕШП) є одним з методів одержання високоякісних конструкційних сталей відповідального призначення, переплав яких у більшості випадків супроводжується значною додатковою їх наводненістю. Виготовлення гранульованого флюсу призводить до втрат цінного продукту - флюориту кальцію за рахунок його пірогідролізу в атмосфері вологого повітря, а також до забруднення навколишнього середовища фтористим воднем. Окрім цього, пірогідроліз у ході підготовки рідкого флюсу до переплаву може призвести додатково до значної втрати в них фторидів, що, безсумнівно, погіршує економічні та екологічні показники всього технологічного процесу переплаву металлу. Наведені причини свідчать про доцільність виготовлення флюсів із вихідних компонентів, а також з використанням відпрацьованих флюсів і гідридотвірних елементів. Один зі шляхів зниження наводненості - вивчення розчинності фтористого водню, водяної пари та водню у фторидно-оксидних розплавах флюсів в залежності від концентрації фториду кальцію та температури розплаву. На підставі розрахункових і дослідних кінетичних даних розроблено механізм розчинення водяної пари і водню за складом газової суміші над флюсом в процесі переплаву. Розроблено методику експериментального вивчення й кількісного оцінювання водневозахисних властивостей флюсових розплавів у відкритих процесах ЕШП.

Розроблено методику експериментального вивчення та кількісного оцінювання водневозахисних властивостей флюсових розплавів у відкритих процесах способу електрошлакового переплаву. Визначено величини проникності водню за умов переплаву їх із застосуванням стандартних і дослідних флюсів. Встановлено, що оптимальне сполучення основних компонентів флюсу та домішок сполук, які вводять у нього, гідридотвірних елементів знижує величини проникності водню до значень істотно малих величин. Обгрунтовано метод зниження проникності водню шляхом диспергації розплаву флюсу діоксиду вуглецю.

Разработана методика экспериментального изучения и количественной оценки водневозащитных свойств флюсовых расплавов в открытых процессах способа электрошлакового переплава. Определены величины проницаемости водорода при условиях переплава их с применением стандартных и опытных флюсов. Установлено, что оптимальное соединение основных компонентов флюса и добавок соединений, которые вводят в него, гидридообразующих элементов снижает величины проницаемости водорода к значениям существенно малых величин. Обоснован метод снижения проницаемости водорода путем диспергации расплава флюса диоксида углерода.

Індекс рубрикатора НБУВ: К327.460.3-141 + К301.6

Рубрики:

Плавка сталі (електрошлаковий переплав)

Підготовка флюсів

Шифр НБУВ: ВА779996 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Показано, что использование разнородных конструкций, элементов машин и механизмов в различных отраслях (энергетическом комплексе, трубопроводном транспорте, авиакосмической промышленности) позволяет получать уникальный комплекс эксплуатационных свойств, сложно достижимых при использовании однородных материалов. В этом случае возникают естественные трудности в получении разнородных деталей и заготовок с гарантированным качеством металла. Для изготовления разнородных элементов существуют различные технологические приемы, одним из которых является электрошлаковая плавка в токоведущем кристаллизаторе с жидким присадочным металлом, применяемая, в частности, для производства разнородных по высоте стальных слитков большого диаметра, используемых для валов роторов турбин. Одной из задач оптимизации технологических параметров такого процесса является минимизация склонности металла разнородного слитка к появлению холодных трещин. Для численного анализа кинетики тепловых, физико-химических и механических процессов разработан комплекс математических моделей и программных средств, посредством которых обнаружены некоторые особенности формирования переходной зоны разнородного слитка. Предложен подход относительно выбора оптимального химического состава присадочного металла и продемонстрирована возможность минимизации таким образом склонности металла слитка к образованию холодных трещин в переходной зоне. Показано существенное влияние материала с химическим составом, отличным от оптимального, на склонность металла слитка к растрескиванию, предложены способы эффективной оптимизации процесса электрошлаковой плавки разнородных по высоте слитков для снижения риска появления такого рода дефектов.

Представлены результаты исследования поведения неметаллических включений в литом металле нержавеющей стали AISI типа 316, полученном способом электрошлакового переплава (ЭШП) расходуемых электродов и электрошлакового наплавления с применением жидкого металла (ЭШН ЖМ). Проведен комплексный анализ неметаллических включений на всех этапах изготовления слитков ЭШП и ЭШН ЖМ - от передела исходного металла до формирования готовых слитков; металлографические исследования; оценка дисперсности дендритной структуры. Оценен уровень физико-механических свойств литого металла слитков ЭШП и ЭШН ЖМ. Выполнены фрактографические исследования и анализ неметаллических включений на поверхностях изломов образцов после их испытаний на статическое растяжение и ударный изгиб.

Обсуждены причины низкого сопротивления металла толстого листа слоистому разрушению по его толщине. Приведены результаты применения электрошлакового процесса и общие сведения о конструкциях слябовых печей ЭШП. Обозначены основные сложности, возникающие при выплавке слябовых слитков, которые решаются как на этапе проектирования оборудования (правильный выбор схемы подключения, конструкции печи), так и при его работе (стабильный энергетический режим переплава), а также на этапе термообработки. Показана возможность получения из стали ЭШП качественного толстого листа с высоким выходом годного.

Исследована дисперсность структуры литой стали Х12МФ-Ш, обработанной инокуляторами в процессе выплавки слитка ЭШП диаметром 300 мм. Показано сравнительное строение сетки эвтектических карбидов осевой части слитка стали Х12МФ-Ш с введением и без инокуляторов в металлическую ванну. Количественно оценены параметры сетки эвтектических карбидов в зависимости от массовой скорости введения в расплав инокуляторов. Установлено влияние ввода инокуляторов на массовую скорость наплавления слитка диаметром 300 мм стали Х12МФ-Ш и суммарную производительность процесса ЭШП.

Разработаны и построены три типа печей для электрошлакового переплава с целью получения слябов весом 50 т с максимальным поперечным сечением 960 x 2000 мм. Налажено производство слябов из более 20 марок сталей толщинами 640, 760 и 960 мм, а также пластин толщиной от 20 до 410 мм. Представлены основные особенности печей ЭШП, технология процесса, свойства слябов и сверхтолстых плит ЭШП, применяемых для гидроэлектростанций. Для ЭШП применяли низкочастотный источник питания, бифилярное соединение, подвижной кристаллизатор, защитные газы, вторичное охлаждение, регулирование скорости плавления и другие передовые технологии. Низкое содержание водорода, кислорода и включений, а также хорошее качество слитка ЭШП получены за счет оптимизации технологического процесса. В качестве образца из сверхтолстых плит, применяемых для гидроэлектростанций, получены толстые пластины S500Q/Z35 толщиной 265 мм.

Виконано дослідження по навуглецьовуванню металу при переплаві стружки чотирьох типів сталей (швидкорізальних, штампових, жароміцних, конструкційних) і жароміцного сплаву. Встановлено, що навуглецьовування електрошлакового металу залежить як від хімічного складу сталі (сплаву), так і технологічних особливостей плавки. До останніх відносяться техніка переплаву, спосіб і ступінь очищення стружки, склад використовуваних флюсів і температурні умови плавлення стружки в шлаку. У більшості випадків навуглецьовування визначається наявністю в стружці залишків МОР. Показано, що для переплавки стружки рекомендовано використовувати струмопідвідний кристалізатор, що надає можливість спростити процес переплаву при досягненні мінімального навуглецьовування металу.

Індекс рубрикатора НБУВ: К327.460.3-1

Рубрики:

Плавка сталі (електрошлаковий переплав)

Шифр НБУВ: РА435810 Пошук видання у каталогах НБУВ