Подавление ликвационных процессов в крупных слитках - Шаповалов, В.А.; Григоренко, Г.М. (Современная электрометаллургия, 2015)
Рассмотрена проблема зональной ликвации в крупных слитках. Показано, что технология выплавки крупных слитков постоянно совершенствуется. Используется целый арсенал способов и технологий для борьбы с ликвационными процессами: подогрев головной части слитка, ПЭШО, двухконтурная схема ЭШП, плазменно-дуговые и электронно-лучевые технологии. Тем не менее, кардинального решения проблемы пока нет. Показано, что ликвация возникает из-за различной концентрации компонентов сплава в твердой и жидкой фазах и описывается коэффициентом распределения. Проанализировано изменение коэффициента распределения в зависимости от скорости кристаллизации ванны или локального времени кристаллизации (ЛВК). Показано, что значение коэффициента распределения при определенных условиях может достигать единицы. Предложен новый подход к подавлению ликвационных процессов, заключающийся в регулировании ЛВК. На наплавляемой поверхности создаются одна или несколько локальных металлических ванн, которые перемещаются по поверхности с заданной скоростью. Регулирование скорости перемещения ванн позволяет эффективно изменять скорость кристаллизации и ЛВК. При такой технологии слиток формируется слой за слоем. Проверка способа в лабораторных условиях показала возможность реализации предлагаемого решения. Приведены результаты макро- и микроструктурных исследований образцов и результаты некоторых механических испытаний.