Реєстраційний номер
0523U100174, Докторська дисертація
На здобуття
Доктор технічних наук
Дата захисту
10-10-2023
Статус
Підтверджена МОН
Назва роботи
Електрошлаковий переплав високореакційних і прецизійних металів та сплавів з нестаціонарними режимами електричного живлення і електромагнітного впливу
Здобувач
Протоковілов Ігор Вікторович, Кандидат технічних наук
Консультант Компан Ярослав Юрійович
Опонент Пройдак Юрій Сергійович
Опонент Гречанюк Микола Іванович
Опонент Нурадинов Абди Сайдахматович
Установа, організація, у вченій раді якої відбудеться/відбувся захист
Інститут електрозварювання ім. Є. О. Патона НАН України
Опис
Дисертація присвячена вирішенню проблеми покращення експлуатаційних характеристик високореакційних і прецизійних сплавів, шляхом підвищення хімічної і структурної однорідності металу зливків при електрошлаковому переплаві (ЕШП). Проведено комплекс теоретичних досліджень та експериментальних розробок процесів плавлення, перенесення і кристалізації металу при ЕШП в умовах нестаціонарних режимів електричного живлення і зовнішнього електромагнітного впливу. Запропоновано нові методи і технологічні рішення з керування процесами структуроутворення металу зливків. Вони базуються на веденні електрошлакового процесу в імпульсному режимі, із забезпеченням пошарового формування зливка, а також на імпульсному впливі на гідродинамічний стан металевої ванни електричними і магнітними полями, створеними із застосуванням розрядів ємнісних накопичувачів електричної енергії. Розроблені методи впливу на кристалізацію зливків ЕШП дозволяють повністю усунути формування стовбчастої структури металу, забезпечують її подрібнення і гомогенізацію, наближаючи до структури деформованого металу.
Проведені дослідження процесу ЕШП в умовах вакууму. Показано, що лімітуючим чинником реалізації переплаву у вакуумі є закипання флюсу, викликане інтенсивним випаровуванням легколетючих сполук, насамперед хлоридів і фторидів. Встановлено, що тиск закипання флюсу при ЕШП залежить як від складу флюсу, так і від електричних режимів, які визначають потужність процесу і температуру ванни. Визначено критичний рівень тиску для сольових та фторидно-оксидних флюсів. Доведена можливість зменшення вмісту водню у титанових сплавах шляхом ведення переплаву в умовах вакууму.
Виходячи з результатів проведених досліджень, розроблено технологічні процеси камерного ЕШП високореакційних і прецизійних металів і сплавів з нестаціонарними режимами електричного живлення і електромагнітного впливу. Створено відповідне дослідно-промислове обладнання потужністю 724 кВт для виплавки зливків діаметром до 260 мм і довжиною до 900 мм. Отримані дослідні зразки і промислові партії зливків титанових сплавів, нікеліду титану, прецизійних сплавів типу 29НК, 50Н, 46Н, 49КФ, хрому, метал яких характеризується високою хімічною і структурною однорідністю.
Отримані у дисертаційній роботі результати є теоретичним узагальненням та підґрунтям для вирішенням важливої науково-технічної проблеми, що має народногосподарське значення, а саме – створення в Україні конкурентоспроможного виробництва високореакційних і прецизійних сплавів та імпортозаміщення виробів з них.
Дата реєстрації
2023-10-03
Додано/оновлено в НРАТ
2023-10-03 / 2026-07-01
