Способы вакуумной плавки

Газы Н, О, N содержатся в стали в небольших количествах в зависимости от способа производства. Они ухудшают свойства стали. При вакуумной плавке уменьшается содержание Н, N и О, а также неметаллических примесей. [c.70]

Технологические способы повышения циклической прочности. Металлургические факторы. Большое влияние на циклическую прочность оказывает технология выплавки стали. Спокойные стали (раскисленные алюминием) имеют более высокие пределы выносливости, чем кипящие (раскисленные Мп и 81). Повышенной циклической прочностью обладают стали вакуумной плавки, а также полученные методами электроннолучевого и плазменного переплава или электродугового переплава под слоем синтетического шлака. [c.316]

На рис.20.2 представлен другой способ рассмотрения тех же, что и на рис.20.1, данных, разработанный в последние годы. Четко выделяются три этапа в развитии суперсплавов сплавы невысокой прочности, производимые плавкой на воздухе в период -сороковых-пятидесятых годов, более прочные сплавы, производимые вакуумной плавкой, достигшие своего предела на рубеже семидесятых годов, и современные высокопрочные сплавы, отличающиеся анизотропией макроструктуры и свойств. [c.329]

Неметаллические включения, серу и газообразные примеси удаляют из металла в процессе переплава. В промышленности применяют несколько способов переплава вакуумно-дуговой (ВДП), электронно-лучевой (ЭЛП), электрошлаковый (ЭШП), а также вакуумно-индукционную плавку (ВИП), рафинирование синтетическим шлаком. При вакуумной плавке и вакуумных переплавах металл наиболее полно очищается от растворенных газов. Сера практически не удаляется. При рафинировании синтетическим шлаком и ЭШП, наоборот, наиболее полно удаляется сера. [c.234]

Все разрушенные детали были изготовлены из поковок, т. е. были получены из соответствующих заготовок горячей обработкой давлением. В период их изготовления не была известна технология вакуумной плавки и разливки стали для крупногабаритных стальных поковок. Плавку и разливку стали проводили общепринятым в то время способом. [c.74]

Вакуумирование стали. Для получения высококачественной стали широко применяется вакуумная плавка. В слитке всегда содержатся газы и некоторое количество неметаллических включений. Их количество можно значительно уменьшить, если воспользоваться вакуумированием стали при ее выплавке и разливке. При этом способе жидкий металл подвергается выдержке (вакуумированию) в закрытой камере, из которой удаляют воздух и другие газы. Вакуумирование жидкого металла производится обычно в ковше перед разливкой по изложницам. Лучшие результаты получаются тогда, когда сталь после вакуумирования в ковше разливают по изложницам также в вакууме. Выплавка металла в вакууме осуществляется в закрытых индукционных печах. [c.43]

Особенно ценным свойством этой стали является почти равномерное распределение в слитке остающихся после переплава включений, крупные скопления которых являются основной причиной разрушения изделий. Слитки не имеют пористости, усадочной рыхлости, мельчайших внутренних трещин, что очень ва жно при работе изделий в условиях ударных нагрузок. Электрошлаковый переплав с успехом применяется для получения шарикоподшипниковой, быстрорежущей, нержавеющей и ряда других сталей. Высокое качество стали дает возможность резко сократить расход металла при изготовлении ответственных изделий. Электрошлаковый способ имеет ряд преимуществ перед другими методами плавки, в частности перед вакуумной плавкой он проще, дешевле, легче поддается автоматизации. В ближайшие годы этот способ в нашей стране получит широкое распространение. [c.93]

Хотя метод плавки металлов в вакууме известен с 1921 г. [Л. 80], долгое время им удавалось получать лишь очень малые количества материала, так как отсутствовали достаточно мощные вакуумные печи, производительные насосы и другое специальное оборудование. Только по окончании второй мировой войны исследования в области вакуумной плавки приобрели промышленный масштаб. Однако и сейчас электровакуумная промышленность далеко не полностью обеспечена металлами, полученными вакуумной плавкой и потому свободными от газов. Во-первых, производство металлов вакуумной плавкой ограничено, а, во-вторых, стоимость их все еще высока по сравнению с металлами, полученными обычными способами. Однако не может быть сомнений в том, что в ближайшем будущем эти трудности будут преодолены и полученные вакуумной плавкой металлы приобретут гораздо большее распространение. [c.467]

Высокая температура плавления определяет способы получения и обработки этих металлов. В большинстве случаев применяются методы порошковой металлургии или плавка в защитной среде. В последнее время получают все более широкое развитие методы вакуумной металлургии — дуговая плавка, плавка электронным лучом и зонная очистка. [c.29]

Теоретическими расчетами показано, что сера не должна испаряться при вакуумировании. Ее устранения можно достигать через посредство летучих соединений, но реакции их образования идут чрезвычайно медленно. Повышение скорости десульфурации происходит при снижении содержания кислорода. Очень действенно применение извести (СаО), однако сильное сокращение долговечности огнеупоров, вторичное восстановление серы и наличие шлакового слоя, который является действенным барьером для рафинирования, делает такой способ десульфурации непривлекательным в условиях вакуумной индукционной плавки [4]. Эффективным средством удаления серы оказались добавки марганца и редких земель. Однако необходимо тщательно регулировать и снижать остаточную концентрацию этих элементов в сплаве, чтобы предотвратить их нежелательное влияние на горячую деформируемость или прочие механические свойства. [c.130]

Плавку железоникелевых сплавов обычно осуществляют вакуумно-индукционным способом, позволяющим сократить до минимума содержание N и О в расплаве и реакцию этих элементов с наиболее химически активными металлическими добав- [c.233]

При вакуумной индукционной плавке индуктор с тиглем, дозатор шихты и изложницы помещают в вакуумные камеры. Плавка, введение легирующих добавок, раскислителей, разливка металла в изложницы производятся без нарушения вакуума в камере. Таким способом получают сплавы высокого качества с малым содержанием газов, неметаллических включений, сплавы, легированные любыми элементами. [c.44]

ТАНТАЛ ВЫСОКОЙ ЧИСТОТЫ — мета л лич. тантал, полученный плавлением в электроннолучевой печи. Тантал чрезвычайно тугоплавкий металл, легко окисляющийся при повыш. темп-ре, поэтому плавка его производится в вакуумных электроду-говых печах или в плавильных установках с электроннолучевым нагревом. В качестве тигля используется медный водоохлаждаемый кристаллизатор. Вследствие большой скорости откачки газообразных вредных примесей, легкой управляемости процессом плавки, возможности использования отходов и меньшей стоимости процесса, выплавка тантала с применением электроннолучевого нагрева является наиболее целесообразной. Этот способ как более прогрессивный ужо частично заменил существующий метод получения компактного тантала путем спекания его в вакууме. Ниже приводится изменение содержания примесей (атомы на миллион) в литом тантале, выплавленном в вакуумной электродуговой печи после переплава его в электроннолучевой плавильной установке. Резуль- [c.287]

Выплавка в индукционных вакуумных печах (рис. 24). Проводят аналогично плавке в обычных индукционных печах с открытой атмосферой. Различие состоит в том, что печное пространство герметизируется и в нем создается вакуум примерно до 1,4 Па (10 мм рт. ст.), значение которого уже объяснено раньше. Этот способ позволяет получать металл с минимальным содержанием газов и неметаллических включений. В некоторых случаях при плавке создается защитная (водород) или нейтральная (аргон) атмосфера. Этот способ не получил широкого распространения. Индукционные вакуумные печи имеют 66 [c.66]

Металлические изделия из тугоплавких металлов (листы, полосы, прутки) изготавливают различными способами. Полученные из порошков прессованием и спеканием штабики или идут после сварки на передел для получения изделий, или применяются в качестве расходуемых электродов при вакуумно-дуговом переплаве. Слитки металлов можно получить также методом электронно-лучевой или зонной плавки. [c.44]

Плавка титановой губки в дуговых печах является основным способом ее переработки в слитки. Титановую губку погружают в герметичную водоохлаждаемую медную изложницу и ведут процесс плавки под вакуумом. Наличие вакуума не только предохраняет титан от окисления, но и способствует очистке титана от поглощенных губкой примесей (водорода, влаги, магния, хлористого магния). В условиях вакуумно-дуговой плавки [c.90]

Плавка вакуумно-индукционная — Характеристика способа 312 [c.383]

Сплавы с особо высокой энергией (ВЯ)п,ах 72 кА-Тл/м получают способом вакуумной плавки и заливки в нагретую керамическую форму, находящуюся в кристаллизаторе с инертной средой (аргон). Сплавы с меньшей энергией (ВЯ)п1ах = 64- 68 кА-Тл/м удается получать открытой плавкой в индукционных печах с открытой заливкой в керамические литейные формы, нагреваемые в специальных сили-товых печах-кристаллизаторах. Керамические литейные формы нагревают до 1380—1500°С. [c.107]

Классические плавйльные агрегаты — мартеновские, дуговые и индукционные печи — немыслимы без огнеупорной футеровки. В процессе выплавки и разливки сталей и сплавов в таких печах неизбежно загрязнение их частицами футеровки. Причем повышенное содержание в металле высокореакционных элементов (титана, алюминия, бора, циркония и др.), характерное для многих современных жаропрочных сплавов, приводит к усиленному загрязнению готового продукта не только экзогенными, но и эндогенными неметаллическими включениями. Сказанное относится не только к открытой плавке, т. е. к плавке в условиях свободного доступа воздуха в плавильное пространство, но и к вакуумной плавке. По этой причине даже такой передовой способ выплавки жаропрочных сталей и сплавов, как вакуумноиндукционная плавка, уже не может удовлетворить непрерывно 394 [c.394]

Для повышения качества этих сплавов, а также расширения возможностей легирования и особенно создания более высокожаропрочных сплавов в последние десять лет широко применяется плавка многих сплавов в вакууме. В США выпуск металла вакуумной плавки с расходуемым электродом повысился в течение 1957—1960тг. с 60 тыс. до 90 тыс. т, а выпуск металла вакуумной индукционной плавки с 9,5 до 12,2 тыс. т [4021. В СССР вакуумный способ также получает широкое применение наряду с оригинальным отечественным способом — электрошлаковым переплавом [4031. [c.703]

В литературе также отмечается, что чувствительность вы-сокоирочных сталей к КР находится в сильной зависимости от ряда металлургических факторов. Повтому наблюдается часто различная склонность к КР сталей, близких по химическому составу. В работе [48] отмечается, что стали, выплавленные открытым способом, являются более хрупкими. Стали, полученные методом вакуумной плавки, труднее разрушаются при всех уровнях прочности. Это связывается со снижением концентрации иримесей, которые оказывают влияние на процесс разрушения, включая слияние микроиор. Считают, что слияние микропор является формой микроразрушения. Процесс слияния микропор сопровождается пластическим деформированием отдельных частей зерен (расположенных между порами), разрушением твердых фаз или других фаз примесных элементов. Снижение числа и размера примесных частиц позволяет твеличить О бъем пластически деформированного металла у вершины растущей трещины. Поэтому чистота сплава оказывает большое влияние на сопротивление пластическому разрушению. [c.111]

В печь с вакуумом подвешивается расходуемый (подлежащий переплавке) электрод, состоящий из стальной заготовки, предварительно выплавленной в обычной электропечи. Химический состав металла электрода соответствует химическому составу выплавляемого металла, но содержит примеси и газы, от которых он освобождается в процессе переплавки в вакууме. Иногда электроды, представляющие собой шихту для дуговой вакуумной плавки, получают спеканием брикетов или порошков соответствующего состава. Печи питаются постоянным током напряжением около 80 в. Плотность применяемого тока составляет около 500 а1см (5-10 А/м ) сечения слитка. Расходуемый электрод (шихта) служит катодом, а получаемый в водоохлаждаемом медном тигле слиток очищенного металла — анодом. Между электродом и жидким металлом в тигле образуется электрическая дуга, тепло которой обеспечивает непрерывное расплавление расходуемого электрода. Из жидкого металла в условиях вакуума удаляются газы и примеси. Таким способом получают слитки жаропрочных сплавов, а также слитки таких металлов как молибден, титан, цирконий и др. диаметром 300—600 мм весом 0,9—5,5 т. Недостатком вакуумной плавки с расходуемым электродом является сложность оборудования и высокая стоимость выплавляемого металла. [c.38]

Вернон, Уормуэлл и Нёрое [591] объединили методику отделения пленки с весовым методом, поручая время от времени контроль за содержанием кислорода Сломену в его установке для вакуумной плавки (об этом способе речь идет несколько ниже), чтобы определить толщину образующихся на железе и низкоуглеродистой стали окисных пленок соломенного (при 225°С) и синего (при 275°С) цветов (цвета первого порядка). Они пришли к заключению, что соло.менная пленка отделялась не полностью, оставляя а образце окисную пленку, образовавшуюся еще при комнатной температуре до нагрева до 225° С. С другой стороны, синяя пленка снималась полностью, а результаты, полученные весовым методом и. методом отделения пленки, очень хорошо совпадали, если вносилась поправка на вес первоначальной пленки, образовавшейся до первого взвешивания. [c.273]

Применение дугового вакуумного переплава позволяет значительно понизить загрязненность подшипниковых сталей газами и неметаллическими включениями [186]. Подшипниковая сталь марки ШХ15, полученная методом дугового переплава в вакууме, по неметаллическим включениям значительно чище стали, выплавленной обычным способом. При этом существенно уменьшается величина оксидных и силикатных включений. Величина их в исследованных во ВНИППе вакуумных плавках не превышала 1 балла шкалы ГОСТа 1778—62. [c.206]

Действительно, как показывают эксперименты [37] на стали 45Х5ГСНМВ (рис. 86, а), кривая <7 — может иметь как монотонно убывающий, так и экстремальный характер (в зависимости от способа плавки стали). Для другой среднелегированной стали [З81] кривая Ка аь (рис. 86, б), а следовательно и д — имеет максимум независимо от способа плавки стали. Для первой стали при прочности около 190 кГ мм применение вакуума не повлияло на чувствительность (рис. 86, а), для второй стали вакуумная плавка существенно повысила чувствительность стали к надрезу (рис. 86, б). [c.119]

Применялись следующие способы лабораторного приготовления стали в электропечах открытая плавка, т. е. без применения вакуума (обозначение плавки П) открытая плавка с дальнейшей электродуго-вой переплавкой в вакууме (П-1 и П-2) вакуумная плавка (П-3). Плавки П, П-1, П-2 применялись для стали 45Х5ГСПМВ (с кремнием), а П-3 для стали без кремния. [c.142]

Определение содержания газов в чугуне методом вакуумной плавки. Вакуумная плавка - наиболее надежный и универсальный способ анализа газов в чугунах, позволяющий одновременно определять в одной пробе содержание кислорода, азота и водорода. Предпочтительней для этой цели использовать прибор ЕА-1 фирмы "Балзерс" (США) (рис. 3.8.7). Масса анализируемой пробы 1-3 г, расплавление пробы производится в графитовом тигле с помощью печи сопротивления 2. Анализ газовой смеси автоматизирован и ведется без разделения по компонентам, а ее составляющие определяют избирательными методами. Содержание оксида углерода определяют ИК-анализатором 6 по поглощению инфракрасного излучения. Содержание водорода определяют при помощи анализатора 8 по его теплопроводности. Содержание азота определяюшо разности между общим количеством газа и содержанием в нем кислорода и водорода. Общая продолжительность цикла анализа составляет 5-7 мин. Чувствительность анализа (по массе) составляет, % для кислорода— 10 —10 , азота — 10 , водорода — 10 . [c.717]

В таблицах типа 7.1.3 даны сведения о заготовках способ получения заготовки (прокатка, литье, поковка, прессование, штамповка и др.), а также вид заготовки — пруток, лист, полоса, труба и т. д. Кроме того, там, где это представлялось возможным, указан способ вьшлавкн стали или сплава — мартеновская плавка, вакуумная плавка, основная или кислая плавка, электроплавка, электрошлаковая плавка и др. приведены также сведения о зоне вырезки усталостных образцов из массивной заготовки — поверхностная зона, центральная зона, зона осевого канала (для полой заготовки) и др. [c.18]

П 1пвелем некоторые примеры. Сравним сталь типа 40ХГСНМФ двух плавок очень близкого состава, но выплавленную разными способами. Сталь открытой плавки содержала 250 О и 50 Н, ат. ррт, а сталь вакуумной выплавки 75 О и 20 Н ат, ррт. Большого различия в Ов и ао,г обеих плавок не обнаружено, но ло показателям и o i различие было достаточно заметным (табл. 37). [c.397]

Существуют два основных способа плавки платиновых металлов и их сплавов. В одном иа них металл непосредственно нагревается в тигле нз окисн кальция на пламени водородно-кислородной или кислородной горелки. В другом спсх-обе применяется высокочастотный индукционный нагрев. Второй способ наиболее широко применяется в промышленности. В последнее время в исследовательских работах, когда необходимо плавить небольшие количества металла, стали применять вакуумные дуговые печи. [c.483]

Второй способ изготовленин образцов заключалсн в том, что губчатый титан, электролитический никель и сплав Т1—N1, выплавленный предварительно, смешивались в заданной пропорции, чтобы понизить температуру плавки. Эта шихта плавилась в вакуумной высокочастотной индукционной печи в графитовом тигле. С помощью горнчих ковки и прокатки в калибрах изготавливались прутки 05 мм, из части прутков волочением получали проволоку 01 мм. После гомогенизирующего отжига при 1000 °С в течение 4 ч вырезались образцы длн исследований. Измеренин проводили после отжига при заданной Т и закалки в воде. Эти сплавы в зависимости от Т нагрева и продолжительности выдержки при выплавке отличались по концентрации углерода [0,2—0,6 % (ат.)]. Полученные таким способом образцы далее мы будем называть сплавами Т1—N1-С высокочастотной выплавки. [c.80]

За рубежом производство жаропрочных сталей и так называемых сверхсплавов ориентируется на вакуумно-дуговой переплав. В нашей стране качественная металлургия широко использует ЭШП, хотя находит применение и ВДП. В ряде стран проявляется большой интерес к советскому металлургическому процессу. Лицензии на ЭШП приобрели крупные французские и японские фирмы, занимающиеся производством жаропрочных и нержавеющих сталей и сплавов. Одной из этих фирм были проведены сравнительные исследования чистоты и механических свойств металла одной и той же плавки, подвергшегося ВДП и ЭШП. Объектом исследования служила дисковая аустенитная сталь типа Х16Н26М2Т2. Эти исследования показали, что оба способа переплава дали идентичные результаты, если не считать загрязненности металла сульфидами, значительно более низкой при ЭШП. [c.403]

Современная техника предъявляет жесткие требования к качеству металлов. Особо важное значение приобретает чистота металлов, в которых содержание газов и неметаллических включений должно быть ничтожно мало. Нужны металлы и сплавы очень высоких прочности и пластичности. Существующие способы плавки стали уже не обеспечивают всех нужных свойств. Это привело к созданию новейших методов плавки металлов, получивших название специальной металлургии. К ним относят обработку синтетическими шлаками, электро-шлаковый переплав, вакуумно-дуговой переплав,алект-ронно-лучевой и плазменно-дуговой переплавы. [c.90]

В настоящее время в металлургии широко используют различные технологические процессы н способы производства стали, в результате которых достигается существенное уменьшение загрязненности металла неметаллическими включениями и становится возможным регулирова ине их состава размера и характера распределения К таким процессам и способам относятся рафинирующие переплавы (электрошлаковыи вакуумно дуговой), вакуумная индукционная плавка внепечная обра ботка стали синтетическими шлаками, вакуумнрование в ковше н др [c.24]

При выплавке высокопрочных сталей применяют чистые шихтовые материалы, специальные методы выплавки, по вышающие чистоту стали по неметаллическим включени ям, газам и вредным примесям, такие как электрошлако-вый переплав, вакуумные способы плавки и др, которые повышают пластичность стали, но при этом и удорожают сталь [c.219]

А. М. Зубко, В. И. Малкин, Э. А. Медведев и др. 88, с. 199—203] исследовали влияние способа выплавки на пластические свойства стали 40Х5МНВФС. При испытании прокатанной ленты на гиб с перегибом лучшие результаты получены для металла вакуумно-индукционной плавки с трехкратным подмораживанием (70 гибов), меньшее влияние наблюдалось при вакуум-но-дуговом (44 гиба) и электрошлаковом (42 гиба) переплавах. [c.158]

Дуговую плавку тугоплавких металлов обычно проводят в вакууме в печах с применением расходуемого электрода и водоохлаждаемых медных изложниц. Электроды получают тем же способом, что я прессовки в порошковой металлургии. Для удаления кислорода в электроды добавляют углерод или друхие восстановители. Кислород выделяется в виде окиси углерода, которая откачивается вакуумными насосами. Б металле при этом остается некоторое количество углерода. Хотя при плавке в вакууме металл очищается от примесей, особенно от водорода, все же желательно применять наиболее чистые исходные материалы, поскольку металл при дуговой плавке находится в жидком состоянии довольно короткое время. Как правило, тугоплавкие металлы переплавляют дважды. [c.462]

Способы получения заготовок для ковки н штамповки [85,86, 87]. Плавка и литье с последующей обработкой давлением (осадка, прессование выдавливанием). Плавку осуществляют в индукционных вакуумных печах в среде инертного газа. Процесс выплавки слитков сложен ввиду широкого интервала кристаллизации и высокой химической активности бериллия в расплавленном состоянии. Температура плавки и отливки 1140— 1280° С. Для плавки применяют графитовые, корундпзовые тигли или тигли из окиси бериллия. Слиток отливают в массивную графитовую пли медную изложницу по весу не менее, чем в 10—20 раз превышающую вес слитка. Возможно литье в водоохлаждаемую изложницу. Слитки имеют следующие свойства предел прочности = 25 -i- [c.207]

Непрерывно возрастающие требования к качеству стали и сплавов вызвали появление новых высокоэффективных методов плавки и внепечно-го рафинирования жидкого металла. В последние годы широкое распространение получили процессы выплавки металла в вакуумных печах, электрошлаковый переплав, плазменная плавка, вакуумно-дуговой переплав и электроннолучевая плавка. Вместе с тем большое внимание уделяли дальнейшему совершенствованию и разработке новых способов внепечной обработки расплавленного металла, которые при сравнительно малых затратах позволяют получить металл высокого качества. [c.5]

Плавка в электронно-лучевых печах. Таким способом выплавляют чистые тугоплавкие металлы (молибден, ниобий, цирконий и др.), а также жаропрочные сплавы и специальные стали. Нагрев, плавление и перегрев металла в этих печах происходят за счет энергии, выделяющейся при резком торможении свободных электронов, пучок которых направлен на металл. Получение электронов, их разгон и концентрация в луч, направление луча в зону плавления осуществляются электронной пушкой. Плавка происходит в вакуумных камерах нри остаточном давлении 0,00133 Н/м , плавление металла и его затвердевание — в водоохлаждаемых кристаллизаторах. Низкие остаточные давления воздуха внутри печи, большой перегрев и высокие скорости охлаждения слитка способствуют удалению газов и примесей, получению металла высокого качества. Однако процесс электронно-лучевой плавки требует дорогостоящего и сложного оборудования. Кроме того, при переплаве шихты, содержащей легкоиспаряющиеся элементы, изменяется химический состав металла. Обычно электронно-лучевые печи имеют небольшую елшость, однако имеются печи для выплавки слитков массой до 15 т. [c.67]

Энциклопедия по машиностроению XXL

Оборудование, материаловедение, механика и ...