Технология плавки ниобия и сплавов

noimage.jpg

В процессе электродуговой плавки происходит расплавление расходуемого электрода и последующая кристаллизация металла в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе.
В случае плавки чистого ниобия исходными материалами для приготовления электродов служат штабики ниобия или его отходы в виде стружки, обрези и кусков.
Расходуемый электрод из штабиков готовится путем их сварки и последующей сборки в длинную штангу. При использовании отходов электрод изготовляют путем прессования стружки и кусковых материалов в цилиндрическую заготовку длиной до 1500 мм.В процессе электродуговой плавки происходит расплавление расходуемого электрода и последующая кристаллизация металла в медном водоохлаждаемом кристаллизаторе.
В случае плавки чистого ниобия исходными материалами для приготовления электродов служат штабики ниобия или его отходы в виде стружки, обрези и кусков.
Расходуемый электрод из штабиков готовится путем их сварки и последующей сборки в длинную штангу. При использовании отходов электрод изготовляют путем прессования стружки и кусковых материалов в цилиндрическую заготовку длиной до 1500 мм.
При выплавке сплавов электроды в форме штанги собирают из сваренных штабиков ниобия, между которыми закладывают легирующие компоненты или собирают непосредственно из легированных штабиков, отвечающих заданному составу. Полученный электрод закрепляют в электродержателе и с его помощью подвешивают к механизму подачи электрода. При применении глухого кристаллизатора формирование слитка происходит путем постепенного заполнения кристаллизатора жидким металлом.
Большое влияние на условия плавки оказывает соотношение диаметра электрода и слитка. При использовании электрода большого диаметра уменьшается зазор между электродом и стенкой; кристаллизатора и в результате образования побочных дуг может произойти прожог кристаллизатора.
Кроме того, вследствие интенсивного газовыделения сильно повышается парциальное давление газов над жидкой ванной, что затрудняет удаление газовых и других летучих примесей.
Применение электродов малого диаметра способствует получению более стабильных условий плавки и удалению примесей, однако при этом резко снижается производительность процесса.
Практикой установлено, что для нормального проведения плавки диаметр электрода не должен превышать 0,5—0,6 диаметра кристаллизатора.

Значительное влияние на скорость плавки оказывают некоторые добавки, например церий, иттрий и др. Добавки в электрод церия и иттрия в пределах до 0.5% снижают скорость плавки в несколько раз. На процесс плавки оказывает также большое влияние наличие в электроде летучих ионизирующих примесей (титана, циркония и др.)
На процесс плавки большое воздействие оказывает магнитное поле соленоида. В зависимости от силы тока и числа витков в соленоиде изменяется форма дуги и степень перемешивания металла. Перемешивание металла способствует всплыванию неметаллических примесей, более равномерно распределению легирующих добавок и измельчению зерна в слитках.
Отметим, что при выплавке крупных слитков легированного ниобия часто применяются двойной переплав. Второй переплав обеспечивает высокую химическую однородность слитка, повышает его плотность.

Структура слитков

Структура слитков ниобия, выплавленных в электродуговых печах, зависит от режимов плавки, присутствующих в металле примесей в легирующих добавок и условий охлаждения.

Технология плавки ниобия и сплавов

На рис. 92,а,б,в. показана макроструктура слитков ниобия с разным содержанием примесей внедрения. Как видно из этих данных, с повышением содержания примесей получается более мелкие зерна в слитке.
Наличие значительного количества примесей кислорода, азота и углерода оказывает существенное влияние также на характер микроструктуры ниобия и его сплавов. Микроструктура слитков ниобия различной чистоты помещена на рис. 93, а,б,в.
Как видно из приведенных микрофотографий, с увеличением содержания указанных примесей в структуре появляются карбиды, нитриды, оксиды, карбонитриды и другие сложные соединения, что приводит к резкому ухудшению качества слитков.

(Просмотрено 66 раз)

0
0

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Top