Сучасна електрометалургія, 2015, №02



2015 №02 (04)

DOI of Article 10.15407/sem2015.02.05

2015 №02 (06)

---

Современная электрометаллургия, 2015, #2, 25-31 pages  

УПРОЧНЕНИЕ ПОВЕРХНОСТНОГО СЛОЯ МЕДНЫХ ПЛИТ КРИСТАЛЛИЗАТОРОВ МНЛЗ ГАФНИЕМ С ПРИМЕНЕНИЕМ ПЛАЗМЕННО-ДУГОВОЙ ТЕХНОЛОГИИ

В.Г. Кожемякин, В.А. Шаповалов, В.Р. Бурнашев, В.А. Жданов, Д.В. Ботвинко

Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины. 03680, г. Киев-150, ул. Боженко, 11. E-mail: office@paton.kiev.ua
 
 
Abstract
 
Показан способ повышения стойкости медных плит кристаллизаторов МНЛЗ путем легирования поверхностного слоя гафнием с помощью плазменно-дуговой технологии, разработанной в ИЭС им. Е.О. Патона. Основной причиной выхода из строя кристаллизаторов является сравнительно быстрый износ его нижней части, составляющий 1,5…2,5 мм. Это обусловлено низкой механической прочностью материала кристаллизатора (меди). Определено, что для упрочнения поверхностного слоя необходимо применять металлы IVА группы (цирконий, гафний, титан), которые значительно повышают температуру рекристаллизации (до 500 ^оС) и несколько снижают теплопроводность меди. Проведены эксперименты по легированию поверхностного слоя кристаллизатора МНЛЗ гафнием. Определено, что при увеличении содержания гафния в меди повышается ее твердость. Исследования стойкости упрочненного поверхностного слоя показали, что при содержании в меди 0,077…0,110 % гафния стойкость относительно меди повышается в 2…11 раза, а электропроводность снижается на 5…8 %. Металлографические исследования показали, что упрочненный слой является плотным, трещины, поры и другие дефекты отсутствуют. Установлено, что легирование поверхностного слоя с помощью плазменно-дуговой технологии позволяет повышать стойкость медных плит кристаллизатора МНЛЗ при незначительном снижении теплопроводности. Библиогр. 13, табл. 2, ил. 11.
 

Ключевые слова: плазменно-дуговая технология легирования; поверхностный слой; медная плита; кристаллизатор МНЛЗ; упрочнение; легирование поверхностного слоя; гафний; стойкость; электропроводность

 
 
Received:               02.03.15
Published:               25.06.15
 
 
References
 

1. Пат. 2333087 РФ, МПК⁷ B23P006/00 B23H009/00 B22D011/059. Способ восстановления рабочих стенок кристаллизатора из меди или ее сплавов / А.А. Киричков, Ю.А. Данилин, Е.М. Файншмидт и др. — Опубл. 10.09.2008, Бюл. № 25.
2. Опыт внедрения передовых японских разработок непрерывной разливки стали в ОАО «ЕВРАЗ НТМК» / А.А. Вопнерук, Р.Ф. Исхаков, А.Б. Котельников и др. // Сталь. — 2013. — № 9. — С. 37–41.
3. Причины разрушения и способы упрочнения медных плит кристаллизаторов МНЛЗ / В.Г. Кожемякин, В.А. Шаповалов, В.Р. Бурнашев и др. // Современ. электрометаллургия. — 2014. — № 4. — С. 37–45.
4. Кожемякин В.Г. Влияние технологических параметров на размеры жидкой металлической ванны при плазменно-дуговой наплавке (ПДН) медных плит кристаллизаторов МНЛЗ / В.Г. Кожемякин, В.А. Шаповалов, В.Р. Бурнашев, Д.В. Ботвинко // Там же. 2015. — № 1.
5. Особенности плазменно-дугового переплава поверхностного слоя заготовок из металлов с высокой теплопроводностью / Ю.В. Латаш, Г.Ф. Торхов, М.И. Таранов, А.А. Куранов. // Спец. электрометаллургия. — 1984. —Вып. 55. — С. 80–85.
6. Некоторые закономерности плазменно-дугового переплава поверхностного слоя плоских заготовок / Ю.В. Латаш, Г.Ф. Торхов, В.К. Кедрин, М.И. Таранов // Там же. — 1981. — Вып. 47. — С. 101–106.
7. Плазменная наплавка на медь и проблема повышения ресурса медных кристаллизаторов МНЛЗ / Л.Е. Алексеева, Г.А. Желобцова, В.А. Иевский и др. // Бюллетень «Черная металлургия». — 2005. — № 11. — С. 46–48.
8. Осинцев О.Е., Федоров В.Н. Медь и медные сплавы. Отечественные и зарубежные марки: справочник. — М.: Машиностроение, 2004. — 336 с.
9. Калашников С.Г. Электричество. 6-е изд., стереот. — М.: ФИЗМАТЛИТ, 2004. — 624 с.
10. Рябцев И.И., Черняк Я.П., Осин В.В. Блочно-модульная установка для испытаний наплавленного металла // Сварщик. — 2004. — № 1. — С. 18–20.
11. Ланин А.Г. Методы определения термопрочности (Обзор) // Завод. лаб. Диагностика материалов. — 1998. — № 3. — С. 31–47.
12. Паспорт М?????????? ?4104-?1 ??2.722.054.??. ?икроомметр Ф4104-М1 Ба2.722.054.ПС. —http:// www/energofudit.ru//losal//files/energoaudit/f4104_ml.pdf.
13. AMT® — передовая технология изготовления кристаллизаторов // http://www.kme-osnastka.com/uploads/all/file/amt_russisch.pdf