Сучасна електрометалургія, 2022, №01



2022 №01 (04)

DOI of Article 10.37434/sem2022.01.05

2022 №01 (06)

---

Сучасна електрометалургія, 2022, #1, 40-46 pages

Технологія виплавки зливків цирконієвого сплаву способом вакуумно-дугового переплаву з витратним електродом

О.Є. Капустян¹, І.А. Овчинникова², В.А. Ждан², Ю.М. Савонов¹

¹Національний університет «Запорізька політехніка». 69063, м. Запоріжжя, вул. Жуковського, 64. E-mail: aek@zntu.edu.ua
²Запорізький національний університет. 69600, м. Запоріжжя, вул. Жуковського, 66. E-mail: iaov31@gmail.com

Реферат
Наведено результати дослідження можливості отримання зливків цирконієвого сплаву системи Zr–Nb–Ti з використанням способу вакуумно-дугового переплаву з витратним електродом. В якості витратних електродів використані зливки діаметром 50 мм, отримані способом переплаву з невитратним електродом у гарнісажній печі. Відпрацьовано технологію отримання цирконієвого сплаву заданого складу способом вакуумно-дугового переплаву в мідний кристалізатор електрода, що витрачається. Вирішено комплекс технологічних і матеріалознавчих задач, проведено дослідження технологічних факторів, методів і процесів металургії, пов’язаних з вибором устаткування та оснащення для плавлення, розроблено технологічний процес отримання зливків із заданим гомогенним хімічним складом для подальшої деформаційної обробки та отримання вихідної заготовки. Виплавлено зливок діаметром 120 мм у вакуумно-дуговій печі. Визначено технологічні параметри виплавки при дуговому переплаві з витратним електродом у вакуумній дуговій печі. Дослідження металу зливка методом ультразвукової дефектоскопії дослідного сплаву системи Zr–Nb–Ti показало відсутність внутрішніх дефектів структури — несуцільностей, усадочних раковин, пористості, великих неметалевих включень. Бібліогр. 16, табл. 2, рис. 3.
Ключові слова:: вакуумно-дуговий переплав; піч; електрод; дуга; вакуум; цирконієвий сплав; зливок; технологія; якість

Received 06.10.2021

Список літератури

1. Топольский В.Ф., Ахонин С.В., Григоренко Г.М., Петриченко И.К. (2012) Разработка новых титановых биосовместимых сплавов для медицинского применения. Современная электрометаллургия, 1, 22–25.
2. Левицький М.І., Мірошниченко В.І., Анікін Ю.П. та ін. (2002) Ливарний сплав на основі титану. Україна, Пат. 51032.
3. Гюнтер В.Э., Ходоренко В.Н., Ясенчук Ю.Ф. и др. (2006) Никелид титана. Медицинский материал нового поколения. Томск, МИЦ.
4. Fisk A., Demchyshin A., Kuzmenko M. et al. (2014) Titanium based ceramic reinforced alloy for use in medical implants. USA, Pat. № US2014105781.
5. Гречанюк Н.И., Кулак Л.Д., Смашнюк Ю.А. и др. (2017) Выплавка слитков титановых сплавов системы Ti–Nb–Si– Zr способом электронно-лучевой плавки. Современная электрометаллургия, 2, 17–20. https://doi.org/10.15407/ sem2017.02.03
6. Горна І.Д., Валуйська К.О., Талаш В.М. та ін. (2018) Вплив скандію на властивості біосумісних титанових сплавів Ti–23Nb–2Zr-X. Титан 2018. Производство и применение в Украине. 11–13 июня 2018 г., Киев, Украина, 40–43.
7. Горна І.Д., Буланова М.В., Валуйська К.О. та ін. (2018) Вплив низькомодульної інтерметалідної фази Ti3Sn на механічні властивості евтектичних сплавів системи Ti–Si–Sn. Там само, 36–39.
8. Капустян О.Є., Овчинников О.В., Волчок І.П. (2020) Дослідження можливості застосування Zr–Ti–Nb сплавів замість титанового сплаву Ti–6Al–4V для виробів біомедичного призначення. Вісник ХНАДУ, 91(1), 15–22.
9. 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
10. 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). Інститут металофізики ім. Г.В. Курдюмова НАН України. Україна, Пат. 102455.
11. Овчинников О.В., Капустян О.Є. (2020) Технології виплавки зливків цирконієвого сплаву способом вакуумно-дугового переплаву з невитратним електродом у гарнісажній печі. Сучасна електрометалургія, 4, 32–38. https:// doi.org/10.37434/sem2020.04.06
12. Капустян О.Є., Овчинникова І.А. (2021) Отримання деформованих напівфабрикатів цирконієвого сплаву із зливків, виплавлених способом дугового переплаву з невитратним електродом у гарнісажній печі. Там само, 3, 28–34. https://doi.org/10.37434/sem2021.03.05
13. Жарди А. (2013) численное моделирование и экспериментальные исследования процессов переплава. Современная электрометаллургия, 4, 54–59.
14. Савенко В.А., Харитонова Е.А. (2016) Электронно-лучевая выплавка бинарного сплава цирконий–гафний ядерной чистоты. Там же, 4, 28–38.
15. Потапов В.И. (2005) Теплофизические процессы при вторичном рафинирующем переплаве и их совершенствование методами математического моделирования: дис. … д-ра техн. наук. челябинск.
16. Гуревич С.М. (1990) Справочник по сварке цветных металлов. 2-е изд. Киев, Наукова думка.

---

Реклама в цьому номері:

---