Предисловие

5

Глава 1. Проблема получения высококачественного литого металла. Вакуумно-дуговой двухэлектродный переплав.

7

1.1 Проблема получения высококачественного литого металла

7

1.2. Условия получения высококачественного литого металла и возможности их практической реализации

8

1.3. Характеристика метода вакуумно-дугового двухэлектродного переплава

10

1.3.1. Создание и развитие вакуумно-дугового двухэлектродного переплава

10

1.3.2. Схема процесса ВДЭП и его технологические параметры. Характеристика оборудования.

13

1.3.3 Жаропрочные никелевые сплавы нового поколения

17

Глава 2. Теплофизика и гидродинамика формирования слитка при вакуумно-дуговом двухэлектродном переплаве

20

2.1. Тепловые процессы

20

2.1.1. Плавление расходуемых электродов

20

2.1.2. Охлаждение падающих капель

27

2.1.3. Затвердевание и охлаждение слитка

31

2.1.3.1. Тепловые параметры процесса заливки

31

2.1.3.2. Методика расчета температурного поля слитка, получаемого способом ВДЭП

34

2.1.3.3. Затвердевание слитка

37

2.1.3.4. Охлаждение слитка

47

2.2. Гидродинамические процессы

49

2.2.1. Капельный массоперенос при плавлении горизонтально расположенных вращающихся электродов

50

2.2.2. Растекание капель по поверхности слитка

55

2.2.3. Гидродинамика жидко-твердой области слитка

66

Глава 3. Формирование структуры металла при вакуумно-дуговом двухэлектродном переплаве

69

3.1. Формирование кристаллической структуры металла при ВДЭП

69

3.2. Химическая однородность слитков ВДЭП

79

3.2.1. Макрохимическая однородность слитка

79

3.2.2. Микрохимическая однородность металла ВДЭП

82

3.3. Питание кристаллизующихся объемов слитка при ВДЭП

85

3.4. Напряженно-деформированное состояние слитка ВДЭП

97

3.4.1. Усадочные процессы в слитках ВДЭП

97

3.4.2. Напряженное состояние слитков ВДЭП

101

3.5. Рафинирование расплава при ВДЭП

110

Глава 4. Оптимизация процесса ВДЭП

118

4.1. Выбор оптимальной кристаллической структуры металла

118

4.2. Оптимизация температуры и скорости заливки

119

4.3. Выбор оптимального диаметра расходуемых электродов

121

4.4. Определение оптимальной частоты вращения изложницы

123

4.6. Оптимальный радиус расположения зоны падения капель

124

4.7. Определение оптимальной продолжительности выдержки слитка в изложнице

125

4.8. Номограмма для определения оптимальных параметров процесса ВДЭП

126

4.9. Путь повышения выхода годного при ВДЭП

127

Глава 5. Механические свойства металла ВДЭП

129

5.1. Механические свойства литого металла ВДЭП

129

5.2. Механические свойства металла ВДЭП после газостатической обработки

132

5.3. Свойства металла ВДЭП после деформационной обработки

137

Заключение

139