Приведены данные о фазовом составе и распределении неметаллических включений в литом металле корпусов задвижек Ду-50. Показано, что у края заготовки включения, в основном, представляют собой оксиды железа глобулярной формы. В направлении к центру заготовки к этим включениям добавляются сложные оксиды неправильной формы, нитриды и силикаты. В этом же направлении растет объемная доля неметаллических включений и их размеры.

Розглянуто основні приклади конструктивно-технологічного оформлення плазмової переробки відходів і плазмового вуглецевотермічного відновлення (ПВВ) феросплавів, у тому числі високовуглецевого ферохрому (ВВФ). Показано перспективність застосування низькотемпературної плазми для виконання цих процесів. Підтверджено можливість одержання стандартного ВВФ при використанні дрібних відходів дроблення, пилу руд і концентратів, а також недефіцитних відновлювачів.

Описано технологію одержання губчастого титану з вмістом до 0,52 мас хлору по скороченому технологічному циклу, що включає відновлення титану з чотирихлористого титану рідким магнієм і вакуумну сепарацію. Випробувано технологію індукційної плавки в секційному кристалізаторі губчастого титану з підвищеним вмістом хлору. Показано, що при оптимальних електричних параметрах можливе стабільне проведення процесу плавки. Наведено результати дослідження якості одержаних зливків, відмічено, що вміст заліза та азоту у зливку практично не змінився, а вміст кисню у 2-3 рази знизився у порівнянні з вихідною шихтою.

Наведено результати досліджень по контрольованій зміні хімічного складу поверхневого шару зливків нікелевих жароміцних сплавів при його оплавленні по технології плазмово-дугового рафінуючого переплаву. Показано, що розбавлення жароміцних сплавів нікелем призводить до збільшення тріщиностійкості зливків при локальному плавленні.

Рассмотрена сопряженная модель теплообмена и гидродинамики при затвердевании слитка электронно-лучевого переплава (ЭЛП). Модель базируется на уравнении конвективно-кондуктивного переноса энергии и полной системе уравнений Навье - Стокса с учетом термогравитационной, термокапиллярной и вынужденной конвекций, обусловленных сливом металла из промежуточной емкости. Методами компьютерного моделирования проанализирована тепловая и гидродинамическая обстановка в кристаллизующемся слитке ЭЛП цилиндрической формы.

Разработана схема плазменно-дугового нагревателя развернутого типа. Рассмотрены достоинства и недостатки плазменно-дуговых нагревателей развернутого типа применительно к процессам производства ферросплавов в рудотермических печах, в том числе из шихты пылевидных и мелких фракций. Исследованы основные электрические и энергетические параметры плазменно-дугового нагревателя развернутого типа постоянного и переменного тока, проведено сравнение их с параметрами нагрева шихты и расплава тремя электродами.

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.

Наведено дані про технологію електрошлакового лиття заготовок корпусних деталей фонтанної арматури (головок насосно-компресорних труб, корпусів засувок з прохідним перетином 50 і 80 мм та корпусів дроселів), призначеної для роботи при тиску до 70 МПа. Розроблена технологія дозволяє відливати корпуси засувок безпосередньо з фланцями на поздовжній осі. Представлено дані про механічні властивості литих електрошлакових заготовок із сталей 30ХМА, 38ХМ, 40ХН2МА. Створено промислове виробництво литих електрошлакових заготовок, що забезпечує потреби України у продукції подібного типу.

Представлены результаты теоретических и экспериментальных исследований нестационарных процессов формирования высокоэнергетических плазменных струй и созданных на их базе комплексных упрочняющих технологий, которые позволяют легировать и структурировать только рабочие поверхности изделий, что многократно повышает их физико-механические свойства без изменения структурного состояния всего изделия. Показано, что комплекс разработанных технологий повышает коррозионную стойкость, прочность, износостойкость, усталостную прочность изделий при циклических нагрузках. Освещена теория плазменно-детонационного формирования высокоэнергетических плазменных струй, используемых в технологиях модифицирования поверхности.

Рассмотрены основные способы производства монокристаллов тугоплавких металлов из паровой, жидкой и твердой фаз. Ключевое внимание уделено способам получения кристаллов из жидкой фазы: электронно-лучевая зонная плавка, плазменно-дуговая капельная плавка, плазменно-индукционная зонная плавка. Показано, что наиболее рациональным способом получения плоских монокристаллических заготовок для дальнейшего производства моно- кристаллического проката (листа, прутков, проволоки) является технология плазменно-индукционной зонной плавки ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины.

Разработана методика расчета основных энергетических параметров плазменных ковшей-печей, которая дает возможность определить мощность и основные электрические характеристики плазменных источников нагрева для ковшей-печей емкостью от 30 до 100 т в широком диапазоне технологических режимов в зависимости от требуемой технологией скорости нагрева металлического расплава.

Определен состав газовой фазы в зоне плавления губчатого титана при использовании в качестве источника нагрева высокочастотного электромагнитного поля. Установлено, что при расплавлении шихты выделяются водород и влага. Содержание водорода и влаги зависит от способа подготовки плавильного оборудования, способа подачи шихты, скорости плавки титана и содержания хлора в губчатом титане.

Изучен состав газовой атмосферы при плавке отпрессованной из губчатого титана заготовки. Установлено, что в зоне плавки содержание водорода и влаги изменяется в зависимости от скорости плавления заготовки, марки губчатого титана, расхода плазмообразующего газа, сроков хранения прессованной заготовки.

Проведены экспериментальные исследования технологических параметров плазменно-индукционной выплавки профилированных монокристаллов вольфрама и молибдена. Представлены зависимости изменения мощностей плазменно-дугового и индукционного источников нагрева в процессе роста кристалла и их соотношения. Показано влияние скорости перемещения плазмотрона и диаметра расходуемых прутков на производительность плазменно-индукционного выращивания монокристаллов тугоплавких металлов.

Рассмотрены технологические возможности выплавки сталей в дуговых сталеплавильных печах по обычной технологии и дуплекс-процессом: расплавление в дуговых печах - внепечная обработка стали. Проанализированы основные энергетические показатели выплавки стали. Показано, что внепечная обработка в дуговых, а особенно в плазменных ковшах-печах позволяет улучшить качество стали, увеличить производительность дуговых печей, снизить энергетические затраты, расширить технологические и металлургические возможности процесса. Стали, прошедшие плазменную внепечную обработку в среде аргона, азота или смесей этих газов, не уступают по качеству сталям, получаемым методами специальной электрометаллургии и соответствуют требованиям международных стандартов.

Предложена технология утилизации металлических радиоактивных отходов (МРО) методом плазменно-дуговой гарнисажной плавки (ПДГП) в водоохлаждаемом тигле. Представлены схема печи для ПДГП и технологическая схема мини-завода для переработки металлических радиоактивных отходов. Приведены технико-экономические показатели плазменной технологии и оборудования для переплава МРО.

Разработана технология плазменно-дуговой гарнисажной плавки и литья тугоплавких металлов. Определены коэффициенты слива. Даны технические рекомендации по переработке хрома, молибдена, вольфрама и ниобия.

Обзорно изложены основные методы получения аморфных и нанокристаллических металлических материалов. Рассмотрены особенности свойств этих материалов в сравнении с аналогичными сплавами с кристаллической структурой. Указаны перспективные направления применения аморфных металлов. Подробно рассмотрен метод спиннингования и описана опытная установка с плазменно-дуговым нагревом для плавки и разливки в аморфную ленту металлов и сплавов с различными физико-химическими свойствами.

Показано, что заготовки прочных корпусов фонтанной арматуры (ФА), изготовленные методом электрошлакового литья (ЭШЛ), по показателям пластичности и вязкости превосходят кованный металл корпусов ФА, которые изготавливаются передовыми зарубежными фирмами. Установлено, что металл ЭШЛ превосходит кованный и по способности воспринимать пластическую деформацию в условиях сложного напряженного состояния. Производство ФА высокого давления с применением ЭШЛ обеспечивает при минимальной себестоимости наиболее высокую ее надежность во время длительной эксплуатации.

Рассмотрины вопросы производства фонтанной арматуры высокого давления электрошлаковым литьем, взамен применяемой ранее технологии с использованием кованой заготовки. Приведены данные по технологическим приемам электрошлаковой выплавки корпусов задвижек на давление 70 МПа, особенности конструкции оснастки, показатели качества готовых отливок и эффективность этой технологии при многолетнем внедрении ее в промышленность Украины.