Сучасна електрометалургія, 2011, №01



2011 №01 (02)

2011 №01 (04)

---

Современная электрометаллургия, 2011, № 1, с. 17-21
 

МАТЕМАТИЧЕСКОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАСТВОРЕНИЯ КИСЛОРОДСОДЕРЖАЩИХ ТУГОПЛАВКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В РАСПЛАВЕ ТИТАНА

С. В. Ахонин¹, М. П. Кругленко¹, В. И. Костенко²

¹Институт электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины. E-mail: office@paton.kiev.ua
²ООО «Стратегия БМ», Киев

Реферат
Построена математическая модель процесса растворения кислородсодержащих включений титана в расплаве титановых сплавов, позволяющая рассчитать зависимость скорости растворения частицы от температуры расплава. Установлена динамика распределения кислорода в частицах ?-титана в процессе растворения. Определена длительность полного растворения кислородсодержащих включений титана с различными химическим составом и начальными размерами.
 
Mathematical model of process of dissolution of titanium oxygen-containing inclusions in melt of titanium alloys has been designed allowing calculation of dependence of particle dissolution rate on melt temperature. Dynamics of oxygen distribution in particles of ?-titanium in the process of dissolution was established. Duration of full dissolution of oxygen-containing inclusions of titanium with different chemical composition and initial sizes was defined.
 
Ключевые слова: титан; кислород; тугоплавкие включения; диффузия
 
Поступила 21.01.2011
Опубликовано 28.02.2011
 
1. Nitride inclusions in titanium ingots / J. L. Henry, S. D. Hill, J. L. Schaller, T. T. Campbell // Metal. Trans. – 1973. – № 4. – P. 1859—1864.
2. Bakish R. The State of the art in electron beam melting and refining // J. of Metals. – 1991. – Vol. 43. – P. 42—44.
3. Патон Б. Е., Тригуб Н. П., Ахонин С. В. Электронно-лучевая плавка тугоплавких и высокореакционных металлов. – Киев: Наук. думка, 2008. – 306 с.
4. Bellot J. P., Mitchell A. Hard-alfa particle behaviour in a titanium alloy liquid pool // Light Metalls. – 1994. – № 2. – P. 1187—1193.
5. Jarrett R. N., Reichman S. H, Broadwell R. G. Defect removal mechanisms in hearth melted Ti6Al—4V // Proc. Of Sixth World conf. on Titanium, Les Edititions de Physique, Cedex, France. – 1988. – P. 593—598.
6. Jarrett R. N. Removal of defects from titanium alloys with E.B.C.H.R. // Proc. of the conf. on electron beam melting and refining – state of the art 1986 (Englewood, New Jersey). – New Jersey, 1986. – P. 332—346.
7. Tripp D. W., Mitchell A., Hayden M. The effect of power on the thermal regime in an EB hearth // Ibid. – 1986. – P. 30—44.
8. Хансен М., Андерко К. Структуры двойных сплавов. – М.: Металлургиздат, 1962. – Т. 2. – 1488 с.
9. Ахонин С. В. Математическое моделирование процесса растворения нитрида титана в расплаве титана при электронно-лучевой плавке // Пробл. спец. электрометаллургии. – 2001. – № 1. – С. 20—24.
10. Макросегрегация кислорода при кристаллизации слитков титана / А. И. Амелин, В. И. Костенко, М. П. Кругленко, П. А. Пап // Современ. электрометаллургия. – 2009. – № 4. – С. 20—24.
11. Марчук Г. И. Методы вычислительной математики. – М.: Наука, 1980. – 535 с.
10. Коган Я. Д., Колачев Б. А., Левинский Ю. В. Константы взаимодействия металлов с газами. Справочник. – М.: Металлургия, 1987. – 268 с.
11. Белова С. Б., Колачев Б. А., Волков В. И. О диффузии элементов внедрения в титане // Цветная металлургия. – 2000. – № 4. – С. 33—37.
12. Дешам М., Фельдман Р., Лэр П. Окисление титана при высокой температуре. Физическая и математическая модели // Титан: Металловедение и технология: Тр. 3-й межд. конф. по титану (Москва, 18—21 мая 1976 г. – М., 1976. – Т. 2. – С. 159—168.
13. Kofstad P. High temperature oxidation of metals. – New-York: John Wiley and Sons, 1966. – P. 169—178.
14. Симон Д., Бульбен Ж. М., Бардоль Ж. Изучение процесса образования тонких окисных пленок и хемосорбции кислорода в титане методами эллипсометрии, ядерного активационного анализа и микрогравиметрии // Титан: Металловедение и технология: Тр. 3-й межд. конф. по титану (Москва, 18—21 мая 1976 г.). – М., 1976. – Т. 2. – С. 169—176.