Рис.5.2. Схема электронно-лучевых пушек с плавящимся (а) и неплавящимся (б) анодом: 1 – катод; 2 – фокусирующий электрод; 3 – электронный луч; 4 – ускоряющий анод; 5 – магнитная отклоняющая система; 6 – патрубки вакуумной системы
64. Высокие вакуум и температура, развитая реакционная поверхность и регулируемое время выдержки расплава обеспечивают большие возможности ЭЛП в деле очищения металлов от вредных цветных примесей. Испарение свинца, висмута, сурьмы, меди, олова, теллура, таллия, присутствующих в виде следов в сплавах на основе никеля, хрома, железа и с трудом удаляемых при ВДП, при ЭЛП происходит с наибольшей степенью полноты. Снижение концентрации этих элементов при однократном переплаве составляет в среднем не менее 60 % исходного содержания
65. Испарение серы, очень вяло происходящее на первом этапе рафинирования, интенсифицируется с поверхности расплава в кристаллизаторе. Хром и железо имеют близкие к сере константы скорости испарения, а потенциальные возможности десорбции марганца значительно выше. Поэтому использование ЭЛП с целью десульфурации стали, обязательно приведет к потерям легирующих элементов.
При оптимальных скоростях ЭЛП относительное снижение концентрации серы в низкоуглеродистых сталях и никельхромовых сплавах составляет 5–10 %, но увеличивается до 20–30 % с повышением содержания в сталях углерода и кремния, а также исходного содержания самой серы. Рафинирование расплава от фосфора ограничено еще более низкими значениями констант скорости испарения. В зависимости от типа сплава ЭЛП может сопровождаться либо незначительным снижением концентрации фосфора, либо даже некоторым повышением его содержания в слитке, обусловленным потерями основы сплава и легирующих элементов. В обоих случаях эти изменения не имеют практического значения в аспекте рафинирования. Поэтому полагают, что метод ЭЛП не предназначен для проведения десульфурации и дефосфорации, а требуемое низкое содержание серы и фосфора в слитке, как и для ВДП, должно быть обеспечено еще на этапе выплавки металла для расходуемой заготовки.
66. Благоприятные условия рафинирования в сочетании с оптимальной технологией производства расходуемой заготовки позволяют достигать при ЭЛП значительного повышения металлургической чистоты различных металлов, сталей и сплавов. Для интересующей нас области производства стальных слитков обобщенные показатели рафинирования характеризуются следующими данными: содержание кислорода и азота в металле снижается на 40–60 %, НВ – на 50–65 %, вредных примесей цветных металлов – на 60–90 %. Причем показатели чистоты электронно-лучевых сталей, как правило, несколько лучше, чем у металла, полученного другими методами рафинирующих переплавов.
67. См 66 НВ-неметаллические включения
68. С увеличением массы слитков конструкционных сталей преимущества дегазации и дистилляции расплава в условиях ЭЛП становятся менее явными и задача обеспечения качества металла в сравнении с обычными методами производства слитков решается (как, впрочем, при ВДП и ЭШП) в большей мере не в результате повышения его чистоты, а путем поиска оптимальных условий формирования бездефектного слитка.
Подшипниковые стали.Эффективное рафинирование подшипниковых сталей от кислорода способствует уменьшению общего количества оксидов и их измельчению при равномерном распределении в металле (рис. 5.15). По этим показателям металл ЭЛП с использованием кристаллизаторов малого диаметра (100–150 мм) удовлетворяет самым жестким техническим условиям на подшипниковую сталь для сверхпрецизионных приборных подшипников. В этих случаях отмечается наименьшая загрязненность подшипниковой стали азотом и нитридами, вредными примесями, наибольшая физическая плотность металла.
В то же время отмечается снижение прокаливаемости подшипниковой стали ЭЛП, объяснимое испарением марганца. Поэтому такой металл рекомендуется использовать для малогабаритных подшипников.
Уважаемый посетитель!
Чтобы распечатать файл, скачайте его (в формате Word).
Ссылка на скачивание - внизу страницы.