Ответы на вопросы № 55-82 к экзамену по дисциплине "Термическая обработка сталей и сплавов" (Диапазон регулирования скорости наплавления слитка. Переплав в атмосфере инертного газа), страница 5

Прецизионные сплавы.Электронно-лучевой переплав магнитно-мягких сплавов открытой индукционной выплавки приводит к значительному снижению содержания в них газов и, особенно важно, концентрации кислорода (табл. 5.8). Резко уменьшается степень загрязненности металла НВ, например: сплава 50НП – от 0,0170 до 0,0017 %; сплава 80НХС – от 0,0214 до 0,0009 %. Эффективно удаляются примеси цветных металлов: в сплаве 79НМ концентрация свинца уменьшается от 0,0014 до 0,0003 %; висмута – от 0,0010 до 0,0001 %; меди – от 0,13 до 0,06 %.

69. Печи ЭЛП представляют собой достаточно сложный и дорогой промышленный агрегат, обслуживание и управление которым требует высокой квалификации операторов и культуры металлургического производства. Область применения этого способа переплава ограничена не только сложностью оборудования и значительными накладными расходами. Как было указано, использование энергии электронного луча может быть эффективным, а тепловые условия плавления и кристаллизации металла стабильными только в случае постоянства низкого остаточного давления газов в плавильном пространстве печи. Поэтому ЭЛП не рекомендуется подвергать металлы и сплавы с высоким уровнем газонасыщенности.

70. Плазменно-дуговой переплав – отечественный способ производства высококачественных слитков металлов и сплавов. Основой для развития этого способа, как и ЭШП, послужили научные и практические достижения сварочной технологии.

Пионером в исследовании плазменно-дуговой сварки, разработке и создании необходимого оборудования, а также внедрении его в промышленность был ИЭС (Институт Электро Сварки) им. Е.О.Патона АН УССР, где в 1963 г. способом ПДП был получен первый слиток металла. Активное участие в совершенствовании этого способа приняли также сотрудники Института металлургии и материаловедения им. А.А. Байкова АН СССР, Московского института стали и сплавов, а также ряда других организаций и металлургических заводов.

В СССР разработан ряд плазмогенераторов (плазмотронов) и созданы плазменно-дуговые печи различной мощности. Способ и оборудование ПДП запатентованы в крупнейших государствах мира. Зарубежные фирмы проявляют большой интерес к технологии и особенно к оборудованию ПДП, вплоть до закупки мощных плазмотронов.

Масштабы промышленного использования метода ПДП не очень велики. Благодаря определенным достоинствам ПДП оказывается весьма эффективным способом получения высококачественных слитков некоторых металлов и сплавов

71. Степень ионизации – одна из важных характеристик плазмы – определяется как отношение доли ионизированных частиц к их начальному числу. По этому признаку различают низко- и высокотемпературную плазму со степенью ионизации, соответственно, от сотых долей (или примерно 1 %) до единицы (или 100 %). Этот показатель увеличивается с повышением температуры и обратно пропорционален давлению.

Исследованиями высокотемпературной (106–1010 К) плазмы занимаются астрофизики и геофизики. С проблемой ее длительного удержания в земных условиях связаны перспективы подчинения и контроля энергии управляемых термоядерных реакций.

Низкотемпературная (103–105 К) плазма нашла практическое применение в различных технических областях, в том числе в металлургических и технологических процессах. Получить низкотемпературную плазму можно термической ионизацией газа или ионизацией электрическим разрядом