ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Плавка и заливка жаропрочных сплавов на основе никеля из "Технология литья жаропрочных сплавов " Жаропрочные сплавы на никелькобальтовой основе содержат жаропрочные и тугоплавкие металлы, а также агрессивные по отношению к кислороду элементы - титан, цирконий, ниобий. Сплавы содержат 10 - 12 полезных элементов, 4-8 нежелательных (кремний, марганец, железо, ванадий) и вредные (сера, фосфор, свинец, висмут и др.) элементы. [c.267] Химические составы жаропрочных сплавов серий ЖСЗ и ЖС6У, ВЖЛ и сплавов для изотермической штамповки ИШВ-1, ИШВ-2 приведены в табл. 5 и 73. В процессе приготовления их в электропечах происходят следующие тепло-фи шческие и химические процессы во-первых, превращение металлической шихты в жидкий расплав - процесс плавки металла во-вторых, взаимодействие жидкого расплава с футеровкой тигля, т.е. разрушение огнеупорного материала и образование шлака в-третьих, обогащение расплавленного металла оксидами металлов и насыщение сплава газами - кислородом, азотом, водородом и поступающим атмосферным воздухом. Кроме того, вредные составляющие, поступающие с шихтой, - сера и фосфор в процессе плавки переходят в металл и образуют сульфиды и фосфиды. [c.267] Загрязнение металлического расплава происходит также песком, глиной, оксидами металлов, вносимыми металлической шихтой и возвратом. [c.269] Для проведения определенных технологических операций в шихту вводят различные добавки (известь, боксит, карбюризатор, железную руду и т.д.) и на заключительной стадии плавки они также переходят в ш 1зк. [c.269] Таким образом, в процессе плавки происходят последовательные физические превращения и химические реакции и для их регулирования разработаны определенные технологические методы. [c.269] Получение качественных жаропрочных отливок с заданными физико-механическими и эксплуатационными свойствами возможно только при умелом регулировании протекающих металлургических и термодинамических процессов в электроплавильных агрегатах. Задача технолога-металлурга заключается в том, чтобы довести до минимума содержание вредных примесей и газонасыщенность, что значительно снижает качество литейного жаропрочного сплава. [c.269] Влияние вредных примесей. К вредным примесям относятся сера и фосфор, а также легкоплавкие цветные металлы - свинец, висмут, олово, цинк, мышьяк и др. Источниками поступления их в сплав являются шихтовые материалы, окислители, восстановители и флюсы. При наличии в сплавах 0,03 - 0,1% S образуются сульфиды металлов FeS, MgS, MnS, MoS и др. При кристаллизации хрупкие сульфидные эвтектики сосредоточиваются по границам зерен основного металла и вызывают при 985 - 1190°С красноломкость сплава (температуры плавления сульфидов приведены на ). В жаропрочных сплавах, предназначенных для отливок ГТД, содержание серы допускается в пределах 0,01-0,02%. [c.269] Фосфор в сплавах большинства марок является вредной примесью. Содержание его в исходной шихте обычно в несколько раз выше допустимого в готовом сплаве. Например, в ферромолибдене его содержание равно 0,2%, в феррохроме 0,1%. Поэтому в процессе плавки, как правило, возникает необходимость обязательной дефосфорации расплава. [c.269] Он имеет неограниченную растворимость в жидком железе и образует фосфиды РезР, РегР, FeP и РеРг, а также фосфид марганца Mn5 2, имеющий температуры плавления 1170 - 1370 С и обладающий способностью смачивать металлы, которые располагаются преимущественно по границам зерен при кристаллизации отливки. [c.269] Такое явление в легированных сплавах вызывает хладноломкость отливок. [c.269] Десульфурация. Для получения минимального содержания серы в металле необходимо применять шихтовые материалы с минимальными содержаниями серы, создать подвижный основной шлак. [c.270] Таким образом, десульфурация металла известью идет тем полнее, чем больше сво дной извести в шлаке и чем меньше в шлаке оксида железа (FeO). [c.271] Дефосфорация металла также идет успешно при наведении основного шлака. Удаление фосфора из металла возможно только тогда, когда он будет связан в шлаке. В реакции участвуют (СаО) и (FeO) в шлаке. [c.271] На рис. 130 показано изменение величины энтальпии ДЯ в зависимости от температуры. [c.273] Чем выше сродство металла к кислороду, тем с большим понижением изобарного потенциа па образуется его оксид, тем более отрицательное значение имеет величина ДЯ. [c.273] Как видно из рис. 130, по сродству к кислороду алюминий уступает лишь магнию и кальцию, а ниобий и тантал обладают большим сродством, чем вольфрам и молибден. [c.273] При диффузионном раскислении их вводят в шлак в молотом виде (молотый кокс, сажа, древесный уголь) или в виде порошка (алюминий). [c.274] Вернуться к основной статье