Магістерська робота
тема:
"Розробка способу виробництва інтерметалевих з'єднання
с використанням електрошлакової технології"
автор: Галян Микола Миколайович
(спеціальність "Металургія чорних металів")
E-mail:
http://gnnkolya@ukrtop.com
керівник: кандидат технічних наук, доцент кафедри
Електрометалургії і конвертерного виробництва стали
Рябцев А.Д.
Метою магістерської роботи є: Розробка способу виробництва інтерметалевих
з'єднань з використанням електрошлакової технології .
Для досягнення зазначеної мети в магістерській роботі вирішені наступні задачі:
Загальна характеристика роботи
Актуальність теми.
Одним з найбільш перспективних
напрямків, що досить успішно розвиваються у світі, в області нових металевих матеріалів з високим рівнем
жаростійкості і термічній стабільності, є створення інтерметалевих сплавів
системи Ti-Al і удосконалення технології їхнього одержання.
Ці сплави в найближчому майбутньому можуть скласти серйозну конкуренцію суперсплавам на
основі нікелю. Тому що алюміниди титана більш легені, не вимагають для легування дорогих і дефіцитних легуючих елементів, а значить більш дешеві, володіють
високою корозійною стійкістю, стійкістю до високотемпературного окислювання, модулем
пружності, міцністю (межа міцності при 1200 °С більш 100 МПа і при 1500 °С більш 50 Мпа).
Таким чином, алюминиды титана можуть бути з успіхом використані у виді литих виробів,
наприклад, клапанів надпотужних двигунів внутрішнього згоряння; у якості жаростійких
покрить на лопатках газотурбінних двигунів і інших двигунів, що піддаються
впливу високотемпературних газових потоків; у якості присадібного матеріалу
при дуговому зварюванні, оскільки алюминид титана порівняно не складно здрібнити
до порошкоподібного стану; як конструкційний матеріал, що працює при статичних навантаженнях і великих температурах.
Широкому застосуванню матеріалів на основі алюмінидів титана перешкоджає відсутність промислово надійної технології
одержання гомогенних сплавів заданого складу.
Труднощі викликані розходженням у температурах плавлення і випару, а також різницею
плотностей компонентів сплаву. Є відомості про застосування найрізноманітніших методів
для одержання сплавів на основі алюминидов титана: традиційні ливарні технології,
у тому числі плавки в дуговій печі в атмосфері аргону, методи
порошкової металургії, у тому числі в сполученні з механічним легуванням, вакуумно-дуговая плавка,
у тому числі в сполученні з плавкою у високочастотній печі в різних тиглях.
Процес виготовлення сплавів системи Ti-Al досить складний і багатостадійний.
Він може містити в собі безпосередньо виплавку сплаву як такого, розливання його
у форми і досить довгий ізотермічний отжиг отриманих виробів (злитків), регламентовану швидку кристалізацію металевого розплаву й ін.
Методи порошкової металургії, у тому числі в сполученні з механічним легуванням,
вимагають багатогодинного помелу компонентів і тривалої витримки при великих температурах і тиску.
В даний час у вітчизняній і закордонній літературі мається невелика кількість публікацій про застосування технологій
спецелектрометалургії, і зокрема електрошлакового
переплаву, для одержання сплавів Ti-Al .
Таким чином, розробка простих і дешевих способів виробництва
інтерметалидів системи Ti-Al є актуальної і поки не вирішеної на наш час задачею.
дним
из наиболее перспективных направлений,
которые достаточно успешно развиваются в
мире, в области новых металлических
материалов с высоким уровнем жаростойкости
и термической стабильности, является
создание интерметаллических сплавов
системы Ti-Al и усовершенствование
технологии их получения .
Наукова новизна. Аналіз технологічних можливостей процесу ЭШП дозволяє зробити припущення про можливість його застосуванні для одержання сплавів системи Ti-Al . Проведені попередні експерименти підтверджують це, вони показали принципову можливість одержання титан-алюмінієвого сплаву методом ЭШП в атмосфері інертного газу з використанням "активних" кальціймістких шлаків. Навіть один переплав складеного титан-алюмінієвого електрода, що витрачається, дозволяє одержати досить однорідний сплав с співвідношенням компонентів, близьким до розрахункового в електроді, що витрачається.
Практична застосовність. Спосіб виробництва інтерметаличних з'єднань с використанням електрошлакової технології є відносно простим і дешевим, він дозволяє виплавляти злитки сплавів на основі алюмінида титана самого широкого хімічного складу і це відкриває великі можливості для розробки принципово нової технології одержання цього класу перспективних конструкційних матеріалів.
Перелік публікацій
1.Одержання алюминидов заліза методом електрошлакового переплаву - А.Д.Рябцев, Н.Н.Галян, кафедра ЕМ и КВС, ДонНТУ (Рoсійською мовою).
Бібліографічні посилання
1.Інтерметаличні з'єднання: Пер. с англ. / Дж. Вестбрук - М.: Металургія,
1970.-440с.
2.Б.И.Медовар, В.Я..Саенко й ін. Хімічний склад і структура алюмінида титана
електрошлакової виплавки // Пробл. спец. електрометалургії.. - 1996. - №3 -з.3 -5.
3. Г.М.Григоренко, И.В.Шейко, Ю. М. Помарин і ін. Розробка
технологічних принципів виплавки гомогенних злитків алюмінида титана з
застосуванням плазменно-дугового і індукційних джерел нагрівання //
Пробл. спец.електрометалургії. - 2001. - № 1 - с.32-37.
4. А.Д.Рябцев, А.А.Троянський і ін. Дослідження можливості одержання
титан - алюмінієвого сплаву методом електрошлакового переплаву в
інертній атмосфері під "активними" кальціймісткими флюсами// Пробл.спец.електрометалургії.
- 2000. - № 1 - с.3-5.