Современная электрометаллургия, 2018, №04



2018 №04 (06)

DOI of Article 10.15407/sem2018.04.01

2018 №04 (02)

---

Современная электрометаллургия, 2018, #4, 19-35 pages
 

Развитие технологий электронно-лучевой плавки металлов в ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины

Б. Е. Патон, С. В. Ахонин, В. А. Березос

Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. 03150, г. Киев, ул. Казимира Малевича, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua

Показано, что технология электронно-лучевой плавки является наиболее перспективным процессом получения качественных особо чистых слитков металлов и сплавов. Работы по созданию этих технологий начаты в ИЭС им. Е. О. Патона в 1960-е годы. Для практической реализации технологии электронно-лучевой плавки в ИЭС им. Е. О. Патона созданы специалиированные электронно-лучевые установки разнообразных конструкций. Разработаны математические модели процессов рафинирования, испарения и кристаллизации при электронно-лучевой плавке. Проведенные исследовательские работы показали, что технология электронно-лучевой плавки является наиболее эффективным и экономически оправданным способом получения особо чистых ниобия, тантала, ванадия, циркония, меди и многих других металлов. Разработаны технологии для промышленного применения данного способа при получении слитков цветных металлов и их сплавов. Ведутся работы по усовершенствованию существующих и разработке новых сплавов для нужд отечественной промышленности, медицины и оборонного сектора, а также технологии их выплавки способом электронно-лучевой плавки. Библиогр. 33, табл. 12, ил. 21.
Ключевые слова: электронно-лучевая плавка; слиток; цветные металлы; рафинирование; химический состав; структура; механические свойства; оборудование
 
Received:                26.09.18
Published:               15.11.18
 
 
Список литературы

1. Мальцев М. В., Клячко Л. И., Доронькин Е. Д., Абалахин А. В. (1981.) Вакуумная металлургия тугоплавких металлов и твердых сплавов. Москва, Металлургия.
2. Воеводин В. Н. (2007) Конструкционные материалы ядерной энергетики — вызов 21 века. Вопросы атомной науки и техники, 2, 10–22.
3. Рогов В. А., Соловьев В. В., Копылов В. В. (2008) Новые материалы в машиностроении. Москва, РУДН.
4. Мовчан Б. А., Тихоновский А. Л., Курапов Ю. А. (1972) Электронно-лучевая плавка и рафинирование металлов и сплавов. Киев, Наукова думка.
5. Ладохин С. В., Корнюшин Ю. В. (1988) Электронно-лучевая гарнисажная плавка металлов и сплавов. Киев, Наукова думка.
6. Тихоновский А. Л., Тур А. А. (1984) Рафинирование металлов и сплавов способом электронно-лучевой плавки. Киев, Наукова думка.
7. Бэншоу Р. Ф. (1965) Введение в технологию электронно-лучевых процессов. Москва, Металлургия.
8. Башенко В. В. (1972) Электронно-лучевые установки. Ленинград, Машиностроение.
9. Schiller S., Forster H., Bakish R. (1985) A new phase in electron beam melting. of 8th Int. Conf. on Vacuum Metallurgy, Linz, Austria, Sept. 30–Oct. 4, 1985. Linz, Brucknerhous, pp. 1292–1309.
10. Кравец А. Н., Дереча А. Я., Тригуб Н. П. и др. (1985) Установки для электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Спец. электрометаллургия, 59, 74–85.
11. Bakish R. (1983) Hoehlistungs-Elecktronenkanonen aus der DDR in USA. LEW-Nachr., 32, 12–13.
12. Hunt C., Harrison C. (1971) Arco’s facility for steel refining and casting with induction furnaces and electron beam. Iron and Steel Eng., 8, 85–88.
13. Melanie L. (1990) A JM’s new furnace cleans up alloys. Metal Bull. Mon., Sept., 30–31.
14. Shiller S., Heisig U., Panzer S. (1976) Forschungsinst. Manfred von Ardenne. Dresden, LEW.
15. Патон Б. Е., Тригуб Н. П., Ахонин С. В. (2008) Электронно-лучевая плавка тугоплавких и высокореакционных металлов. Киев, Наукова думка.
16. Зеликман А. Н., Коршунов Б. Г., Елютин А. В., Захаров А. М. (1990) Ниобий и тантал. Москва, Металлургия.
17. Варич И. Ю., Ахонин С. В., Тригуб Н. П. (2005) Утилизация лома тантала способом электронно-лучевой плавки. Современная электрометаллургия, 3, 44–46.
18. Ахонин С. В. (2000) Эффективность рафинирования и потери на испарение при электронно-лучевой плавке тантала. Пробл. спец. электрометаллургии, 3, 33–37.
19. Romberg M., Schumann R., Stephan H., Stump H. (1986) Electron Beam Melting and Refining of Superalloys for Ingot and bar stick production. Conf. Electron Beam Melting and Ref. State-of-the Art 1986. N.-Y., Bakish Mat. Corp., pp. 260–276.
20. Harker H. R., Entriken C. H. (1988) EB cold hearth melting (EBCHM) of space age metals. 2nd Int. Sampe Metals and Metals Process. Conf., Dayton, Ohio, August 2–4, 1988. Calif., Corina, 2, pp. 128–134.
21. Bakish R. (1984) Electron beam melting — state of the art 1984. Metals, 6, 42–44.
22. Tien J. K., Nardone V. C. (1984) The US superalloy industry — status and outlook. Ibid., 9, 52–57.
23. Патон Б. Е., Тихоновский А. Л., Тригуб Н. П. и др. (1990) Получение мелкокристаллических гомогенных слитков при ЭЛП с промежуточной емкостью. Пробл. спец. электрометаллургии, 1, 57–61.
24. Тригуб Н. П., Калинюк А. Н., Тихоновский А. Л. и др. (1991) Утилизация отходов титанового производства способом электронно-лучевой плавки с промежуточной емкостью. Там же, 1, 59–63.
25. Патон Б. Е., Тригуб Н. П., Ахонин С. В., Жук Г. В. (2006) Электронно-лучевая плавка титана. Киев, Наукова думка.
26. Тригуб М. П., Іщук Ю. Т., Ахонін С. В. та ін. (2002) Електронна гармата для плавки металів, Україна, Пат. 51752.
27. Тригуб М. П., Пап П. А., Жук Г. В., Хомутський С. В. (2003) Проміжний тигель для отримання безкисневої міді в електронно-променевих установках, Україна, Пат. 56309 C22B9/22, B22D41/00, C22B15/14.
28. Тригуб Н. П., Жук Г. В., Ахонин С. В. (2004) Электронно-лучевая плавка жаропрочных сплавов с промежуточной емкостью. Современная электрометаллургия, 1, 10–15.
29. Тихоновский А. Л., Ахонин С. В. (1991) Расчетный способ обеспечения заданного состава сплавов при ЭЛП. Физико-химические основы металлургических процессов. Ч. 2. Москва, Черметинформация, сс. 16–18.
30. Тригуб Н. П., Ахонин С. В. (1996) Оптимизация выплавки слитков сталей и сплавов в электронно-лучевой установке с промежуточной емкостью. Пробл. спец. электрометаллургии, 2, 12–17.
31. Bewley B. P., Gigliotti M. F. X. (1977) Dissolution rate measurements of TiN in Ti-6242. Acta mater., 45, 1, 357-
32. Bellot J. P., Mitchell A. (1994) Hard-Alfa particle behaviour in a titanium alloy liquid pool. Light Metalls, 2, 1187–1193.
33. Akhonin S. V., Kalinuk O. M., Semiatin S. L. (2004) Modelling of the EBCHM process for titanium alloys. Ti-2003 science and technology. Proc. of the 10th World Conf. on Titanium. Wiley-VCH Verlag, Weinheim, 1, pp. 197–204.