ПОИСК Статьи Рисунки Таблицы Выплавка из "Сплавы для нагревателей" Процесс выплавки является о ветственным этапом в достижении высокого качества сплавов, при котором решается две наиболее важные технологические задачи обеспечение пластичности металла и усвоение микродобавок. Ниже рассмотрена технология выплавки никелевых и безникелевых сплавов в печах с основной футеровкой. [c.123] В процессе выплавки в открытых дуговых печах происходит поглощение азота и углерода жидкой ванной в зоне электродов. В результате металл, выплавленный этим методом, содержит повышенное количество углерода и азота, а также нитридных и карбонитридных включений, что приводит к существенному снижению срока службы нагревателей. Путем продувки жидкого металла кислородом можно снизить количество углерода примерно в два раза и газов при наличии в металле хрома. Исследования В.С.Никольского показали, что при выплавке сплава 80/20 допустимое содержание хрома в процессе продувки составляет 11-14,5 % [77]. [c.123] Продувку следует проводить посие полного расплавления металла. При неполном (30 - 70 %) расплавлении шихты ускоряется процесс расплавления, но существенно возрастает угар хрома (почти в три раза). Технология выплавки сплава 60/15 в отличие от сплава 80/20, имеет особенности. Наличие в металле 25 % Ре изменяет температурный ход процесса продувки в сторону повышения температуры. Содержание хрома в сплаве 60/15 ниже, чем в сплаве 80/20, и при одинаковом процентном содержании его в завалке потребуется меньшее его количество после продувки. Однако в этот период требуется интенсивное охлаждение ванны, позтому выгодно ограничить количество вводимого в завалку хрома (11-12%). [c.123] Другой особенностью режима плавки сплава 60/15 является целесообразность введения кислорода в период расплавления шихты хотя это связано с несколько большим угаром металла, в том числе хрома, и необходимостью частичной или полной смены шлака. В дальнейшем ходе процесса возможны два пути раскисление металла и шлака с последующей присадкой феррохрома или присадка феррохрома с последующим раскислением. Второй путь более предпочтителен, так как он ведет к охлаждению ванны, снижая тем самым опасность разрушения футеровки печи. [c.123] При выплавке никелевых сплавов, особенно сплава 80/20, не следует допускать роста слитков вследствие большого содержания в них азота, поэтому особое внимание должно быть уделено деазотизации металла и проверке проб на ковкость. Разливку металла целесообразно вести с защитой струи аргоном. [c.123] Сопоставление состава и долговечности нагревателей никелевых сплавов показывает, что очень важно получение металла, чистого по газам, неметаллическим включениям, углероду и сере. В этой связи более высокое качество обеспечивается при выплавке в открытых и вакуумных индукционных печах [78]. [c.124] Отрицательное влияние на жаростойкость указанных примесей налагает определенные ограничения на качество шихтовых материалов. Однако практика показала возможность использования до 25 % собственных и других подходящих отходов с ограниченным содержанием в них углерода, серы и нитридообразующих элементов. [c.124] При выплавке в вакуумных индукционных печах можно использовать те же шихтовые материалы, что и при выплавке в открытых индукционных печах в качестве раскислителя применяется электродный бой. При выплавке в вакуумной индукционной печи содержание газов в 2-2,5 раза меньше, чем при выплавке в дуговой печи (табл. 51). [c.124] Степень удаления азота при вакуумной выплавке значительно выше, чем в процессе дуговой выплавки. В последнем случае деазотизация затруднена в связи с тем, что обычно в отходах содержится повышенное количество нитридообразующих элементов. [c.124] При выплавке в вакуумной индукционной печи усваиваемость микродобавок обычно ниже, поэтому необходимо строго соблюдать установленное время выдержки расплава после введения микродобавок. Увеличение длительности выдержки или электромагнитное перемешивание металла после введения последней добавки приводит к снижению жив ести и долговечности. Большую роль может играть также сочетание микродобавок и очередность их ведения. Так, например, в сл) ае выплавки в 0,5-т вакуумной индукционной печи максимальная эффективность достигается при введении РЗМ, а затем магния. Введение РЗМ после магния не позволяет получать высокого уровня долговечности [39]. Оптимальный режим микролегирования при выплавке в открытых и вакуумных печах неодинаков. При выплавке сплавов, легированных алюминием, очень важна отработка режима введения алюминия. Алюминий рекомендуется вводить в несколько приемов, причем основную массу — в хорошо раскисленный металл. Для зтих сплавов особенно важна разливка в защитной атмосфере. [c.125] Существенное различие химического состава между нихромами и Ре-Сг-А1 сплавами сопротивления определяет необходимость создания отличных технологических процессов. Специфика производства сплавов на Ре-Сг-А1 основе связана с их механическими и физическими свойствами. Низкие пластические характеристики в холодном состоянии, особенно в литом состоянии или в крупных поковках, вызывают необходимость тщательной отработки и строгого соблюдения технологии выплавки и горячей деформации. [c.125] Металл, выплавленный в дуговых печах, по качеству уступает металлу индукционной выплавки. Попадание в заданные пределы при выплавке в дуговых печах представляет довольно сложную задачу в результате необходимости присадки большого количества феррохрома и хромсодержащей лигатуры во время рафинировки металла, а также наличия большого количества алюминия в жидком металле. Первый фактор приводит к увеличению содержания углерода, вследствие науглероживания во время расплавления лигатуры и феррохрома, а второй приводит к увеличению, содержания кремния, так как алюминий восстанавливает кремний иэ кремнезема шлака. В соответствии с этим содержание углерода и кремния в готовом металле, как правило, находится на верхнем пределе (так, в сплаве Х23Ю5 0,05 % С содержится в 75 % плавок, а 0,40 — 0,60 % Si в 87 % плавок), что может быть причиной неудовлетворительных технологических свойств в горячем и особенно в холодном переделах. [c.126] Использование продувки кислородом при выплавке в дуговых печах способствует снижению содержания углерода, фосфора и кремния, но недостатком продувки кислородом является большая длительность процесса и отсюда низкая производительность. Кроме того, условия службы огнеупорной футеровки печи при этом лроцессе достаточно тяжелы. Угар алюминия составляет 10 - 30 % (в среднем 18 %) в зависимости от температуры металла перед присадкой алюминия. В этой связи температуру перед выпуском рекомендуется иметь в пределах 1630 — 1650 С. Несовершенство метода введения алюминия в металл (чушками. на голую ванну печи перед выпуском) приводит к загрязнению металла глиноземом, вследствие интенсивного взаимодействия алюминия с атмосферой (окислы не успевают всплыть). Нельзя допускать перегрева металла, так как это может привести к высокому угару алюминия. Избежать повышения температуры в данном процессе удается не всегда и вследствие этого качество отдельных плавок получается низким (металл плохо деформируется в горячем состоянии). Выпуск металла в ковш проводится максимально быстро. [c.126] Выплавка в открытых индукционных печах осуществляется методом сплавления шихтовых материалов и собственных отходов. [c.126] Частотные кривые распределения плавок сплава Х23Ю5 по алюминию и кремнию, выплавленных в индукционных и дуговых печах показывают несомненное преимущество металла из индукционных печей более благоприятное сочетание содержания алюминия и кремния, высокая стабильность по алюминию и хрому, меньшее количество газов и неметаллических включений. [c.127] В процессе разливки увеличивается газонасыщенность и загрязненность металла неметаллическими включениями, отрицательное влияние которых на свойства сплавов сопротивления установлено достаточно четко. Наличие в сплавах высокоактивных элементов требует организации разливки с применением защитных устройств и средств. Самым эффективным является метод изоляции металла от Атмосферы с помощью специальных вакуум-арго иных камер. При разливке сверху используется также подача аргона в изложницы. При сифонном способе разливки организовать защиту металла труднее. [c.127] Скорости наполнения изложниц при разливке сверху и сифоном выбираются большими, чтобы уменьшить время контакта металла с атмосферой. Использование защитной атмосферы при разливке приводит к снижению общего содержания газов в металле и существенному повышению выхода годного. [c.127] Специфичность горячего передела Ре—Сг—Л1 сплавов заьслючается в том, что слитки поступают на ковку в горячем состоянии, в футерованных контейнерах с температурой поверхности не ниже 600°С. Практика показала, что озотаждения слитков следует избегать в связи с возможностью образования трещин в литой структуре. [c.127] Слитки следует деформировать после подогрева до 1200°С с возможно большей степенью укова, не менее 35 %, чтобы предотвратить образование трещин в кованых заготовках при охлаждении и последующем подогреве их перед прокаткой. [c.127] Вернуться к основной статье