Eng
Ukr
Rus
Триває друк
2020 №04 (05) DOI of Article
10.37434/sem2020.04.06
2020 №04 (07)

Сучасна електрометалургія 2020 #04
SEM, 2020, #4, 32-38 pages

Технологія виплавки зливків цирконієвого сплаву способом вакуумно-дугового переплаву з невитратним електродом у гарнісажній печі

Authors
О.В. Овчинников, О.Є. Капустян
Національний університет «Запорізька політехніка». 69063, м. Запоріжжя, вул. Жуковського, 64. E-mail: aek@zntu.edu.ua

Реферат
Наведено результати дослідження можливості отримання зливків цирконієвого сплаву системи Zr–Nb–Ti з використанням способу вакуумно-дугового переплаву шихтового матеріалу різного хімічного складу. Відпрацьовано технологію отримання цирконієвого сплаву заданого складу способом вакуумно-дугового переплаву з невитратним електродом у вакуумній дуговій гарнісажній печі. Вирішено комплекс технологічних і матеріалознавчих задач, проведено дослідження технологічних факторів, методів і процесів металургії, пов’язаних з вибором устаткування, оснащення і шихти для плавлення, розроблено технологічний процес отримання зливків із заданим гомогенним хімічним складом для подальшої деформаційної обробки з метою отримання вихідної заготовки. Вміст основних легуючих елементів оцінені за допомогою скануючого мікроскопа, а кисню — за допомогою газоаналізатора. Визначено технологічні параметри виплавки і встановлені коефіцієнти переходу елементів шихти при дуговому переплаві з невитратним електродом у вакуумній дуговій гарнісажній печі. Встановлено, що вміст цирконію і ніобію в зливках відповідає їх розрахунковому складу вихідної шихти, а вміст титану нижче. Виплавлені контрольні зливки діаметром 50 мм з урахуванням коефіцієнтів переходу способом вакуумно-дугового переплаву з невитратним електродом у вакуумній дуговій гарнісажній печі. Бібліогр. 15, табл. 3, рис. 3.
Ключові слова: вакуумно-дуговий переплав; піч; цирконієвий сплав; зливок; хімічний склад; коефіцієнт переходу

Received 30.09.2020

Список літератури

1. Ивченко З.А., Лунев В.В. (2010) Изготовление и использование прессованных титановых брикетов. Нові матеріали і технології в металургії та машинобудуванні, 1, 90–92.
2. Ахонин С.В., Пикулин А.Н., Березос В.А. и др. (2019) Лабораторная электронно-лучевая установка УЭ-208М. Современная электрометаллургия, 3, 15–22.
3. Ахонин С.В., Фирстов С.А., Северин А.Ю. и др. (2019) Электронно-лучевая выплавка жаропрочных титановых композитов системы Ti–Si–Al–Zr–Sn. Там же, 2, 7–12.
4. Ладохин С.В., Вахрушева В.С. (2018) Применение электронно-лучевой плавки для получения сплавов циркония в Украине. Там же, 4, 36–41.
5. Аржакова В.М., Федотов С.Ф., Ермакова Л.Ф. (2000) Исследование структурного состояния циркониевых слитков сплавов Э110 и Э125 двойного вакуумно-дугового переплава с использованием радиоактивных индикаторов. Вопросы атомной науки и техники. Серия: физика радиационных повреждений и радиационное материаловедение, 2, 94–97.
6. Ажажа В.М., Болков А.Ф., Борц Б.В. и др. (2005) Вакуумно-дуговой способ получения трубной заготовки из сплава Zr1%Nb. Там же, 5, 110–114.
7. Патон Б.Е., Тригуб Н.П., Ахонин С.В. (2008) Электронно-лучевая плавка тугоплавких и высокореакционных металлов. Киев, Наукова думка.
8. Ахонін С.В., Пікулін О.М., Березос В.О. та ін. (2019) Формування витратних електродів з брикетованого губчастого титану в електронно-променевій установці. Современная электрометаллургия, 2, 26–31.
9. Агеев С.В., Москвичев Ю.П. (2003) Способ вакуумно-плазменной плавки металлов и сплавов в гарнисажной печи и устройство для его осуществления. РФ, Пат. 2346221.
10. Волохонский Л.А. (1985) Вакуумные дуговые печи. Москва, Энергоатомиздат.
11. Ахонін С.В., Северин А.Ю., Березос В.О. та ін. (2020) Одержання великогабаритних зливків алюмінідів титану способом ЕПП. Сучасна електрометалургія, 2, 18–22.
12. Пилипенко Н.Н., Дробышевская А.А., Ажажа Р.В. и др. (2013) Материалы на основе циркония для создания медицинских имплантатов. Journal of Kharkiv National University: Physical series «Nuclei, Particles, Fields», 1059, 3/59, 105–109.
13. Івасишин О.М., Скиба І.О., Карасевська О.П., Марковський П.Є. (2013) Біосумісний сплав із низьким модулем пружності на основі системи цирконій–титан (варіанти). Україна, Пат. 102455.
14. Ефанов В.С., Джуган А.А., Овчинников А.В. и др. (2019) Усовершенствование технологии выплавки слитков из никелевого сплава методом вакуумно-дугового переплава. Сб. науч. тр. «Строительство, материаловедение, машиностроение», Стародубовские чтения 2019, сс. 122–126.
15. Mishchenko O., Ovchynnykov O., Kapustian O., Pogorielov M. (2020) New Zr–Ti–Nb alloy for medical application: development, chemical and mechanical properties, and biocompatibility. Materials, 13(6), 1306. DOI: 10.3390/ ma13061306.

Реклама в цьому номері:



>