Анотація до роботи:

Бурнашев В.Р. Удосконалення плазмово-дугової гарнісажної плавки спеціальних сталей, сплавів і чистих металів.

Дисертація на здобуття наукового ступеня кандидата технічних наук за фахом 05.16.07. «Металургія високочистих металів та спеціальних сплавів» - Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України, Київ, 2006 р.

Дисертація присвячена оптимізації технології виплавки металів і сплавів в умовах плазмово-дугової гарнісажної плавки.

Розглянуто сучасний стан методів спеціальної електрометалургії сталей і сплавів відповідального призначення, чистих металів і лігатур, і обґрунтована необхідність виконання роботи.

Показано, що для виплавки спеціальних сталей і сплавів, легованих РЗМ і ЛЗМ доцільно застосовувати плазмово-дугову гарнісажну плавку в печах із керамічним подом, а для чистих металів і лігатур - ПДГП у мідному водоохолоджуваному кристалізаторі.

Розраховано оптимальні добавки алюмінію в попередній період розкислення. Для хромистих сталей 05Х12Н2М і 07Х12НМФБР оптимальна добавка склала 2-2,6 кг/т, для сталі О5Х14Н15НМ3Ц - 2-3 кг/т, для сплаву ХН55МВЦ - 2,84 кг/т.

За даними проведених досліджень визначені оптимальні режими розкислення та мікролегування досліджуваних матеріалів.

В результаті експериментальних і промислових плавок установлено, що отримані в умовах ПДГП сталеві виливки мають низький вміст неметалевих включень (загальний вміст 0,0035-0,008 % мас.) і домішок впровадження ([C] = 0,01(0,02%; [O] = 0,002 - 0,003 %; [N] = 0,016 - 0.018 %; [H] = 0,0015 - 0,00017 % мас.).

1. Отримав подальший розвиток спосіб виплавки високолегованих сплавів і тугоплавких металів у плазмово-дугових гарнісажных печах змінного й постійного струму з керамічною футеровкою і водоохолоджуваним тиглем.

2. Уточнено аналітичні залежності для визначення кількості алюмінію, що вводиться в період попереднього розкислення. Для хромових сталей 05Х12Н2М и 07Х12НМФБР оптимальна добавка склала 2-2,6 кг/т, для сталі 05Х14Н15М3Ц – 2-3 кг/т, для сплаву ХН55МВЦ – 2,84 кг/т. Температуру виплавки досліджуваних матеріалів необхідно підтримувати на рівні 1813-1833К.

3. Розроблено оптимальну технологію розкислення й мікролегування досліджуваних матеріалів, яка дозволила отримувати якісні зливки з низьким вмістом неметалевих включень (загальний вміст 0,0035 - 0,008% мас.) і домішок впровадження ([C] = 0,01-0,02%; [O] = 0,002-0,003%; [N] = 0,016-0,018%; [H] = 0,0015-0,00017% мас.).

4. Отримано кінетичні залежності видалення кисню й азоту від витрати РЗМ при ПДГП спеціальних сталей і сплавів у печах змінного струму з керамічною футеровкою.

5. Показано, що за рахунок більш високого ступеня розкислення й мікролегування металу РЗМ в умовах ПДГП службові характеристики сплавів на основі заліза й нікелю підвищуються на 30-40%.

6. Експериментально встановлені видаткові коефіцієнти: для нікелю – 1,015, цирконію – 1,27, гафнію – 1,049, церію – 1,15, алюмінію – 1,25 й ітрію – 1,04, при плавці нікелевих сплавів в умовах ПДГП.

7. Отримано кінетичні залежності видалення шкідливих домішок при ПДГП тугоплавких металів в мідному водоохолоджуваному тиглі (наприклад, алюмінію, заліза, кремнію, вуглецю - при переплаві алюмотермічного хрому; вуглецю, заліза, молібдену - при переплаві відходів танталу) з урахуванням зміни технологічних параметрів плавки.

8. Показано, що застосування ПДГП в мідному водоохолоджуваному тиглі дозволяє знизити вміст шкідливих домішок у кілька разів і доцільно для виробництва виливок із тугоплавких і хімічно активних металів, виплавки лігатур, що містять РЗМ і ЛЗМ.

Основний зміст дисертації опублікований у наступних роботах:

1. Грановский В.К., Торхов Г.Ф., Латаш Ю.В., Шехтер С.Я., Бурнашев В.Р., Должиков В.В. Исследования особенностей азотирования сплавов на основе железа в плазменно-дуговой керамической печи переменного тока // СЭМ. – 1981. – №47. – С. 46-120.

2. Латаш Ю.В., Грановский В.К., Бурнашев В.Р, Торхов Г.Ф., Игнатенко А.Г., Хохлов А.А. Исследование поведения кислорода и азота при выплавке высокохромистых сталей и жаропрочного высоконикелевого сплава в плазменно-дуговой печи переменного тока // СЭМ. – 1987. – №63. – С. 66-70.

3. Латаш Ю.В., Торхов Г.Ф., Бурнашев В.Р., Грановский В.К., Грищенко Т.И., Хохлов А.А., Игнатенко А.Г., Кичигин И.Б. Влияние различных раскислителей на поведение газовых примесей и неметаллических включений при выплавке коррозионностойкой стали в плазменно-дуговой печи переменного тока // СЭМ. – 1989. – №68. – С. 77-84.

4. Бурнашев В.Р., Жаров А.А., Игнатенко А.Г., Кичигин И.Б., Хохлов А.А. Выбор оптимального режима раскисления хромистой стали плазменной выплавки // Судостроительная промышленность, серия «Металловедение. Металлургия». – 1988. – вып. 8. – С. 43-47.

5. Латаш Ю.В., Торхов Г.Ф., Бурнашев В.Р., Грищенко Т.И., Грановский В.К., Артемова Е.Н., Игнатенко А.Г., Хохлов А.А. Влияние различных режимов раскисления на содержание газовых примесей и неметаллических включений в сплаве ХН55МВЦ, выплавленном в плазменно-дуговой печи переменного тока // ПроСЭМ. – 1989. – №1. – С.55-60.

6. Бурнашев В.Р., Латаш Ю.В., Торхов Г.Ф., Хохлов А.А. Поведение азота при микролегировании хромоникелевых сталей и никелевого сплава некоторыми элементами III и IV групп в условиях плазменной плавки // доклад междунар. конф. «ВАС-89». – Варна. – 1989 г.. – т1. – С. 203-205.

7. Хохлов А.А., Бережко Б.И., Игнатенко А.Г., Шелгаев Ю.Н., Бурнашев В.Р. Совершенствование выплавки и производства труб из двухфазной стали марки 05Х12Н2М // тезисы 7-й н.к. «Современные проблемы электрометаллургии стали» - Челябинск. – 1990. – С. 52.

8. Латаш Ю.В., Торхов Г.Ф., Бурнашев В.Р. О возможности применения плазменно-дуговой гарнисажной плавки для выплавки комплексных лигатур из химически активных металлов // ПроСЭМ. – 1993. – №2. – С. 39-43.

9. Лобанов М.М., Логинов В.П., Бурнашев В.Р., Торхов Г.Ф., Плазмо-термическое восстановление чистых металлов из их окислов // ПроСЭМ. – 1997. – №1. – С.

10. Латаш Ю.В., Бурнашев В.Р., Лихобаба АВ., Торхов Г.Ф. Особенности получения слитков хрома методом плазменно-дугового переплава. // ПроСЭМ, – 2001. – № 2. – С.22-65.

11. Шаповалов В.А., Бурнашев В.Р., Жадкевич М.Л., Якуша В.В. Плазменно-дуговые технологии получения крупных профилированных монокристаллов и фасонных отливок из тугоплавких металлов и их сплавов // сб. докладов VI междунар. научн.-техн. конф. «Сварка, металлургия и родственные технологии». – Кутаиси. – 2001. – С.52-62.

12. Бурнашев В.Р., Грановский В.К., Жадкевич М.Л., Шаповалов В.А., Грищенко Т.И. Качество деформированных хромистых сталей плазменной выплавки // сб. докладов «Удосконалення процесів та обробка тиском в металургії і машинобудуванні». – Краматорск. – 2002. – С.

13. Бурнашев В.Р., Жадкевич М.Л., Шаповалов В.А. Плазменно-дуговая гарнисажная плавка и литьё тугоплавких металлов и сплавов // ПроСЭМ – 2002. – №2. – С.35-38.