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.

Экспериментально изучены технические и технологические возможности производства слитков титана методом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью (ЭЛПЕ) из недроблённой кричной части блока губчатого титана. Показано, что технология ЭЛПЕ позволяет получать высококачественные слитки нелигированного титана и титановых сплавов.

По материалам конференции "Титан и его рынки", проходившей в г. Сан-Антонио, Техас, США, 15 - 17 февраля 1998 г.

Приведены результаты сравнительных исследований качества сплавов на основе никеля открытой дуговой, вакуумно-дуговой плавок и электронно-лучевого переплава с промежуточной емкостью (ЭЛПЕ). Изучено влияние переплава на содержание неметаллических включений и газов. Показано, что наиболее полно идет рафинирование от водорода, остаточное содержание которого не превышает 0,00006 - 0,00009 %. В процессе ЭЛПЕ металл полнее очищается от вредных газовых примесей, а неметаллические включения уменьшаются в размерах и равномернее распределяются по сечению слитка.

Наведено результати дослідження мікроструктури та механічних властивостей зразків сплаву ВТ6С після електронно-променевого переплаву та різної термообробки. Показано, що в результаті ЕЛПЄ у сплаві ВТ6С формується гомогенна дрібнозерниста пластинчаста мікроструктура, що характерна для литого металу із задовільними фізико-механічними властивостями. Максимальні значення міцності та ударної в'язкості при відносно високій пластичності зразків досягаються після відпалу при температурі 780 °С, охолодження на повітрі.

Рассмотрены вопросы металлургии и металловедения титана и его сплавов. Приведены закономерности поведения примесей и легирующих элементов в процессе электронно-лучевой плавки, учет которых дает возможность получить слитки титановых сплавов заданного химического состава. Рассмотрены особенности кристаллизации титана в условиях регулируемого нагрева электронным лучом поверхности расплава, что позволяет задавать скорость кристаллизации, форму фронта кристаллизации и глубину ванны расплавленного металла. Приведены характеристики микро- и макроструктуры слитков титановых сплавов, механические характеристики титана электронно-лучевой плавки в литом и деформированном состоянии. Дано описание технологических схем плавки и оплавления поверхности слитков, а также конструкции электронно-лучевых установок.

Рассмотрены особенности металлуригического производства слитков ниобия, тантала, циркония, титана и урана методом электронно-лучевой плавки. Подробно исследованы механизмы и закономерности поведения примесей, неметаллических включений и легирующих элементов в процессе электронно-лучевой плавки этих металлов. С учетом выявленных зависимостей предложены оптимальные технологические режимы выплавки тугоплавких и высокореакционных металлов, которые обеспечивают высокие качественные и технико-экономические показатели данного металлургического передела. Приведены качественные характеристики получаемых слитков, включая их химический состав, микро- и макроструктуру, а также некоторые механические характеристики металла в литом и деформированном состоянии. Дано описание технологических схем плавки и оплавления поверхности слитков, раскрыты особенности конструкции электронно-лучевых установок.

Предложен электронно-лучевой метод получения конструкционных материалов из диспергированного расплава, сочетающий преимущества гранульной и литейной технологий. Разработана математическая модель тепловых процессов кристаллизации диспергированного расплава. Определена начальная скорость охлаждения жаропрочного никелевого сплава при кристаллизации. Изучено влияние высокой скорости охлаждения на структуру 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.

Разработан новый метод диспергирования расплава из промежуточной емкости в процессе электронно-лучевого переплава. Создана технологическая оснастка для его реализации в электронно-лучевой печи. Описан процесс получения новым методом слитка алюминиевого сплава АМг1. Исследованы макро- и микроструктура полученного образца.

Построена математическая модель тепловых процессов кристаллизации плоских слитков-слябов при электронно-лучевой плавке с промежуточной емкостью (ЭЛПЕ) и порционной подачей жидкого металла. Рассчитаны оптимальные технологические режимы и параметры плавки. По технологии ЭЛПЕ с порционной кристаллизацией получены экспериментальные плоские слитки-слябы из сталей АК-25 и АК-33. Показано высокое качество выплавленных слитков.

Разработана технология производства толстостенных полых слитков большого диаметра методом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. С использованием математической модели подобраны оптимальные режимы плавки. Исследовано качество полученных слитков.

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 

Разработана технология производства слитков-слябов титанового сплава ВТ6 методом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Исследована зависимость структуры и свойств металла слитков от режима плавки. Указаны пути преодоления анизотропии свойств проката титановых сплавов.

Методами математического моделирования изучены теплофизические особенности кристаллизации слитков жаропрочных никелевых сплавов при электронно-лучевой плавке с порционным сливом жидкого металла из промежуточной емкости в кристаллизатор. Установлены оптимальные режимы плавки, позволяющие получать качественные слитки с однородной мелкозернистой структурой, без дефектов усадочного характера. Показано, что предложенная технология обеспечивает высокую химическую однородность слитков и более низкую ликвацию легирующих элементов, чем способ вакуумно-дугового переплава.

Разработана технология производства полых слитков циркониевого сплава методом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Методами математического моделирования определены оптимальные технологические параметры плавки. Исследованы химический состав и механические свойства трубных заготовок.

Описана электронно-лучевая установка промышленного типа УЭ-121 и приведены ее технические характеристики. Изложены основные функциональные особенности узлов установки - рабочих камер, технологической оснастки, электронных пушек, источника питания.

Описана установка и элементы технологии оплавления боковой поверхности слитков металлов и сплавов электронным лучом. Предлагаемая конструкция установки и механизмов позволяет осуществлять оплавление круглых и плоских слитков, причем оплавление плоских слитков производится за одно вакуумирование. Приведены основные технические параметры установки.

Разработана технология электронно-лучевого оплавления боковой поверхности слитков тугоплавких металлов. В результате отработки режимов оплавления поверхности слитков титановых сплавов установлены оптимальные параметры процесса, которые позволяют проплавлять поверхностный слой на глубину 0,01 м, что обеспечивает полное устранение поверхностных дефектов и соответствие химического состава переплавленного слоя требованиям стандарта.