Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава

В статье дано разъяснение термина «быстрозакаленные сплавы», указан их сортамент и области применения. Показано, что наиболее распространенным сортаментом этих материалов является лента толщиной 20-100 мкм, получаемая способом одновалковой разливки. Рассмотрены технологии ее получения, которые разли...

Ausführliche Beschreibung

Gespeichert in:

Bibliographische Detailangaben
Datum:	2017
1. Verfasser:	Сребрянский, Г.А.
Format:	Artikel
Sprache:	Russian
Veröffentlicht:	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України 2017
Schriftenreihe:	Металл и литье Украины
Online Zugang:	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/163146
Tags:	Tag hinzufügen Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
Назва журналу:	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
Zitieren:	Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава / Г.А. Сребрянский // Металл и литье Украины. — 2017. — № 4-5 (287-288). — С. 19-24. — Бібліогр.: 22 назв. — рос.

Institution

Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine

id	irk-123456789-163146
record_format	dspace
spelling	irk-123456789-1631462020-01-26T01:25:45Z Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава Сребрянский, Г.А. В статье дано разъяснение термина «быстрозакаленные сплавы», указан их сортамент и области применения. Показано, что наиболее распространенным сортаментом этих материалов является лента толщиной 20-100 мкм, получаемая способом одновалковой разливки. Рассмотрены технологии ее получения, которые различаются массой разливаемого металла за один цикл. Приведено описание соответствующих установок. Организация производства быстрозакаленной ленты требует определенного опыта и уровня знаний, поскольку содержит ряд «ноу-хау». Предложен оптимальный подход к организации такого производства и его примерная структура. Описаны необходимые технические и организационные мероприятия на основных этапах производства. Показано, что технология получения ленты из расплава является новой металлургической наукоемкой, энергосберегающей и перспективной технологией, которая позволяет производить конкурентную на мировом рынке продукцию широкого сортамента. Создание такого производства повлечет за собой создание соответствующей инфраструктуры с новыми рабочими местами. Кроме этого, наличие такого перспективного производства поднимает престиж государства и отвечает плану его стратегического развития. У статті дано роз’яснення терміну «швидкозагартовані сплави», вказано їхній сортамент і галузі застосування. Показано, що найпоширенішим сортаментом цих матеріалів є стрічка товщиною 20-100 мкм, одержана способом одновалкового розливання. Розглянуто технології її одержання, які відрізняються масою металу, що розливається за один цикл. Приведено опис відповідних установок. Організація виробництва швидкозагартованої стрічки вимагає певного досвіду і рівня знань, оскільки містить ряд «ноу-хау». Запропоновано оптимальний підхід до організації такого виробництва і його типова структура. Описано необхідні технічні й організаційні заходи на основних етапах виробництва. Показано, що технологія одержання стрічки з розплаву є новою металургійною наукомісткою, енергозберігаючою та перспективною технологією, яка дозволяє виробляти конкурентну на світовому ринку продукцію широкого сортаменту. Створення такого виробництва спричинить створення відповідної інфраструктури з новими робочими місцями. Крім цього, наявність такого перспективного виробництва піднімає престиж держави і відповідає плану його стратегічного розвитку. The article provides an explanation of the term «rapidly-quenched alloys», their range and areas of application are indicated. It is shown that the most common assortment of these materials is a ribbon with a thickness of 20-100 microns, obtained by the single-roll casting method. The technologies of its obtaining, which differ by the mass of the casting metal in one cycle, are considered. The description of the relevant installations is given. The organization of production of a rapidly quenched ribbon requires a certain amount of experience and knowledge, as it contains a number of «know-how». An optimal approach to the organization of such production and its approximate structure are proposed. Necessary technical and organizational actions at the main production phases are described. It is shown that the technology of obtaining a strip from a melt is a new metallurgical high, energy-saving and promising technology that allows producing a wide range of products that are competitive on the world market. In addition, the presence of such a promising production raises the prestige of the country and meets the plan for its strategic development. 2017 Article Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава / Г.А. Сребрянский // Металл и литье Украины. — 2017. — № 4-5 (287-288). — С. 19-24. — Бібліогр.: 22 назв. — рос. 2077-1304 http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/163146 669.046:539.213 ru Металл и литье Украины Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
institution	Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine
collection	DSpace DC
language	Russian
description	В статье дано разъяснение термина «быстрозакаленные сплавы», указан их сортамент и области применения. Показано, что наиболее распространенным сортаментом этих материалов является лента толщиной 20-100 мкм, получаемая способом одновалковой разливки. Рассмотрены технологии ее получения, которые различаются массой разливаемого металла за один цикл. Приведено описание соответствующих установок. Организация производства быстрозакаленной ленты требует определенного опыта и уровня знаний, поскольку содержит ряд «ноу-хау». Предложен оптимальный подход к организации такого производства и его примерная структура. Описаны необходимые технические и организационные мероприятия на основных этапах производства. Показано, что технология получения ленты из расплава является новой металлургической наукоемкой, энергосберегающей и перспективной технологией, которая позволяет производить конкурентную на мировом рынке продукцию широкого сортамента. Создание такого производства повлечет за собой создание соответствующей инфраструктуры с новыми рабочими местами. Кроме этого, наличие такого перспективного производства поднимает престиж государства и отвечает плану его стратегического развития.
format	Article
author	Сребрянский, Г.А.
spellingShingle	Сребрянский, Г.А. Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава Металл и литье Украины
author_facet	Сребрянский, Г.А.
author_sort	Сребрянский, Г.А.
title	Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава
title_short	Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава
title_full	Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава
title_fullStr	Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава
title_full_unstemmed	Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава
title_sort	практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава
publisher	Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України
publishDate	2017
url	http://dspace.nbuv.gov.ua/handle/123456789/163146
citation_txt	Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава / Г.А. Сребрянский // Металл и литье Украины. — 2017. — № 4-5 (287-288). — С. 19-24. — Бібліогр.: 22 назв. — рос.
series	Металл и литье Украины
work_keys_str_mv	AT srebrânskijga praktičeskierekomendaciipoorganizaciiproizvodstvametalličeskojlentyizrasplava
first_indexed	2025-07-14T15:41:56Z
last_indexed	2025-07-14T15:41:56Z
_version_	1837637531936489472
fulltext	19МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017 Принципиальная схема получения быстрозакален- ных лент Рис. 1. Получение ленты или листа непосредственно из расплава с высокой скоростью (минуя многие пере- делы: ковку, горячую и холодную прокатку с много- численными промежуточными отжигами) является энерго- и ресурсосберегающей технологией, на- укоемкой и конкурентоспособной на мировом рынке. Наиболее распространено производство ленты од- новалковой разливкой [6], так как позволяет получать сплавы всех трех групп для различных применений [9] (рис. 1). При очевидной перспективности и кажу- щейся простоте технологии, такое производство тре- бует определенного опыта и уровня знаний, так как содержит ряд «ноу-хау» и некоторые неочевидные особенности. Поэтому цель данной работы – показать наибо- лее рациональный подход и необходимые мероприя- тия для организации данного производства. П ромышленные технологии закалки расплава со скоростями охлаждения до ~104-106 К/с обеспе- чили получение нового класса металлургических материалов широкого сортамента для практиче- ского применения. Их называют «быстрозакаленны- ми сплавами» и делят по своему структурному состо- янию на три большие группы: – аморфные металлические сплавы; – нанокристаллические сплавы; – микрокристаллические сплавы. Такое разделение обусловлено размерами эле- ментов структуры: в первом случае кристаллическая решетка отсутствует, и имеет место хаотическое рас- положение атомов; во втором – размер структурных элементов (зерен) – нанометры; в третьем – микроны и меньше. Уникальное сочетание физических, механиче- ских и других свойств этих сплавов, благодаря их структурному состоянию, недостижимо известными металлургическими методами. Поэтому число ком- позиций аморфных, нано- и микрокристаллических сплавов постоянно растет, а в некоторых традици- онных кристаллических сплавах после закалки рас- плава получают новые свойства. Растет и практиче- ское применение этих сплавов в различных областях техники [1-4], а география промышленного производ- ства расширяется. Такое производство различается по своей структу- ре и параметрам в зависимости от получаемого со- ртамента [5-9], который зависит от типа оборудования и технологии закалки расплава. Сортамент быстроза- каленных сплавов: лента (20-100 мкм толщиной), по- лоса (от 100 до ~ 300 мкм толщиной), волокно, прово- лока и порошок. Это определяет область их приме- нения, тип оборудования и технологию производства. Каждый сортамент может быть конечным продуктом или полуфабрикатом для дальнейшего передела. УДК 669.046:539.213 Г. А. Сребрянский Никопольский техникум Национальной металлургической академии Украины, Никополь Практические рекомендации по организации производства металлической ленты из расплава В статье дано разъяснение термина «быстрозакаленные сплавы», указан их сортамент и области применения. Показано, что наиболее распространенным сортаментом этих материалов является лента толщиной 20- 100 мкм, получаемая способом одновалковой разливки. Рассмотрены технологии ее получения, которые различаются массой разливаемого металла за один цикл. Приведено описание соответствующих установок. Организация производства быстрозакаленной ленты требует определенного опыта и уровня знаний, поскольку содержит ряд «ноу-хау». Предложен оптимальный подход к организации такого производства и его примерная структура. Описаны необходимые технические и организационные мероприятия на основных этапах производства. Показано, что технология получения ленты из расплава является новой металлургической наукоемкой, энергосберегающей и перспективной технологией, которая позволяет производить конкурентную на мировом рынке продукцию широкого сортамента. Создание такого производства повлечет за собой создание соответствующей инфраструктуры с новыми рабочими местами. Кроме этого, наличие такого перспективного производства поднимает престиж государства и отвечает плану его стратегического развития. Ключевые слова: быстрозакаленные сплавы, лента, расплав, одновалковая разливка, сортамент, энергосберегающая технология. 20 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017 ставляет 40-100 долл./кг при производительности 1-1,5 кг/мин [9]. Даже при 10 % прибыли годовое произ- водство 10-15 тонн за год окупит создание установки. Одна установка по получению ленты из расплава с указанной годовой производительностью потребует ряда вспомогательных участков: выплавки исходной заготовки, подготовки и контроля тиглей и разливоч- ных сопел, механического участка и некоторых дру- гих (в зависимости от основного направления про- изводства). Пример структуры такого производства показан на рис. 2. Штат сотрудников, необходимых для нормального функционирования производства, составит 10-20 специалистов. Как и любое металлургическое производство, по- лучение быстрозакаленной ленты должно начинать- ся с приобретения шихты и выплавки исходной за- готовки. Этот элемент производства на сегодняшний день далек от оптимизации в экономическом аспек- те. Обусловлено это тем, что первоначально процесс получения ленты из расплава сосредоточился на производстве аморфных сплавов. Они предназна- чались для применения в электротехнике благодаря уникальным магнитным свойствам [11]. При этом к чистоте шихтовых материалов предъявлялись очень высокие требования [12], что значительно повышало стоимость выплавляемой заготовки, а затем и лен- ты. В более поздних работах начали использовать более дешевые материалы [13], а также отходы не- которых металлургических производств [14]. Поэтому удешевление исходной заготовки до сих пор остается актуальной проблемой, учитывая появление новых областей применения аморфных, нано- и микрокри- сталлических сплавов. На стоимость исходной за- готовки будет влиять также технология плавки, тип оборудования и объем плавки. Пока, по данным раз- ных производителей, исходная заготовка составляет ~40-60 % себестоимости 1 кг ленты при ее выплавке в вакууме [12-13]. Но есть и другие подходы [15-19] к выплавке заготовки, которые дают нужный результат в свойствах ленты. Нужно только выбрать оптималь- ный способ или поставщика. Следующий шаг – обеспечение расходной кера- микой для выплавки исходной заготовки (тигли) и Его можно организовать практически в любом промышленном населенном пункте с относительно развитой инфраструктурой и энергетическими ком- муникациями (электроснабжение, вода, сжатый воз- дух и т. п.). Оптимально наличие какого-нибудь ме- таллургического или машиностроительного предпри- ятия, что упростит подбор и подготовку технического персонала. Самое первое и сложное – определить область применения производимой ленты и необходимые объемы производства. От правильного подхода к этому зависит многое: химический состав шихтовых материалов, выплавка исходной заготовки, конструк- ция и количество установок непосредственно для по- лучения ленты, геометрия и качество самой ленты, тип и состав расходной керамики, ее поставщиков, способ утилизации брака и т. п. Необходимо знать насыщенность рынка аналогичной продукцией и по- тенциальных конкурентов. Но, часто доскональное знание и понимание технических нюансов техноло- гии производства не дополняется знаниями рынка (и наоборот). В этом случае потенциальному инве- стору сложно доказать выгоду от вложения средств, так как большинство из них не разбирается в техни- ческих тонкостях производства. Здесь нужно учесть, что многие области применения быстрозакаленных сплавов еще серьезно не прорабатывались. Напри- мер: биохимия, строительство, медицина, автомоби- лестроение, инструментальное производство, авиа- и судостроение и даже сельское хозяйство. В этом случае целесообразно подойти к организации про- изводства, используя некую «универсальность», то есть иметь возможность оперативно менять состав, геометрию и объем производства ленты. Такой под- ход дает возможность производить ленту для новых применений, которые могут появиться в перспективе. Также следует учесть, что такое оборудование се- рийно не производится, а стоимость одной установки на мировом рынке составляет от 50 тысяч до 3 млн. долл. (в зависимости от объема разливки за цикл). Себестоимость ее создания с производительностью ленты 10-15 т/год в условиях Украины не будет выхо- дить за 20-30 тыс. долл. Таким образом, инвестиции в организацию производства аморфной или нанокри- сталлической ленты из расплава можно рассматри- вать как беспроигрышный вариант. В случае проблем с рынком ленты (что маловероятно) – можно продать установку с технологией и «ноу-хау», возместив за- траты на ее создание, или же с получением прибыли. Следует также учитывать, что данная технология позволяет получать ленту из сплавов, которые не переходят в аморфное или нанокристаллическое со- стояние при закалке расплава, а остаются кристал- лическими с очень мелким зерном (микрокристалли- ческие сплавы) [10]. В таком состоянии они прояв- ляют уникальные свойства, недостижимые другими обработками [10]. Их практическое применение ожи- дается в ближайшей перспективе. В первую очередь это касается прецизионных сплавов, то есть сплавов с особыми физическими свойствами. На сегодняшний день цена аморфных лент из сплавов на основе Fe, Ni, Co и других элементов со- Примерный план производства и размещения обо- рудования: 1 – печь для выплавки исходной заготовки; 2 – ВЧ-генератор (плавильный узел); участок входящих шихтовых материалов; 3 – установка по получению ленты; 4 – смотка (перемотка) ленты в рулоны; L – необходимое свободное расстояние (6-10 м) Рис. 2. 21МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017 непосредственно для разливки ленты (сопла). Эле- менты тигля и сопла (рис. 1) должны быть стойкими к разливаемым сплавам, выдерживать термоудар, обладать минимальным коэффициентом теплового расширения (особенно сопло) и иметь определен- ную гидравлическую геометрию. Керамика для вы- плавки исходной заготовки не является проблемой, так как к ней не предъявляются специальные требо- вания (кроме стойкости к используемым сплавам). Требования к материалу непосредственно разли- вочного сопла более специфичны и зависят от типа установки (от массы разливаемого металла). Напри- мер, схема установки на рис. 1 представляет собой хорошо освоенный вариант лабораторных установок с объемом разливаемого металла 0,5-2 кг/цикл. Их в специальной литературе [5] называют «ампульной технологией». Такой термин обусловлен тем, что ти- гель и сопло в такой установке – одно целое, то есть ампула. Требования к такой «ампуле» включают весь комплекс перечисленных выше свойств. Для разлив- ки за цикл 20-50 кг и более в установке тигель и соп- ло – две разные детали, и могут быть изготовлены из разных керамик. Этот тип оборудования назвали «крупнотоннажным производством» [5]. Керамика обоих типов для «ампульной техно- логии» и «крупнотоннажного производства» долж- на стабильно поставляться специализированными предприятиями. Ее состав, геометрия и свойства будут зависеть от состава и объема расплава, раз- ливаемого за один цикл, а также ширины и толщины получаемой ленты. «Ампульная технология» (рис. 1) получила право на существование благодаря своей мобильности в переходе на новые составы сплавов и меньшему количеству обслуживающего персонала. Максималь- ная ширина ленты, получаемая на установках такого типа, – 20-40 мм. Но это не является ограничитель- ным фактором производства, так как такой сортамент ленты находит применение (учитывая тенденцию к миниатюризации приборов) в большинстве электро- технических устройств. В таком оборудовании зазор «сопло-барабан» устанавливается перед разливкой на нужную величину и сохраняется в процессе пода- чи расплава на барабан. Указанный выше интервал ширин ленты получается за 1-2 минуты. При этой схе- ме производства к материалу сопла дополнительно предъявляется требование минимального коэффици- ента температурного расширения. Ему отвечает квар- цевая керамика [20] (оптический кварц или шликер- ный). Однако такая керамика имеет существенный недостаток – относительно невысокую теплостой- кость [20]. Возможно применение и более тугоплав- ких керамик [21], причем с более высокой химической стойкостью по отношению к разливаемым сплавам на основе Fe, Ni и других черных металлов. Но у этих керамик более высокий коэффициент термического расширения, и поэтому предварительная установка зазора «сопло-барабан» становится невозможной. В таком случае необходимо дистанционное управление и контроль зазора перед началом разливки. В «круп- нотоннажном производстве» контроль зазора регули- руется в процессе всего цикла разливки. Главный этап организации производства – сама установка. Она состоит из следующих элементов: плавильного, разливочного и охлаждающего узлов, системы подачи инертного газа, контрольно-измери- тельной аппаратуры и различных дополнительных приспособлений. Часть ее элементов приобретается в готовом виде, а часть – изготавливается самостоя- тельно. При этом оба мероприятия можно проводить параллельно после уяснения объема производства и сортамента ленты. Основными готовыми узлами («покупными») явля- ются ВЧ-генератор и привод барабана-холодильника. Мощность, тип и конструкция этих агрегатов зависит от объема производства и сортамента ленты. По- купными являются также контрольно-измерительная аппаратура, баллоны с инертным газом, расходная керамика (сопла), подшипники и прочие «мелочи». Конструкция барабана-холодильника зависит от объема разливаемого металла и ширины получае- мой ленты [22]. Для «ампульной технологии» он мо- жет быть неводоохлаждаемым [22], что значительно упрощает его изготовление и эксплуатацию. Это – ох- лаждающий узел. Для «крупнотоннажного производ- ства» [5] он принудительно охлаждается (например, водой) и снабжен устройством обновления поверх- ности в процессе разливки. Тигель-сопло («ампула») совмещает в себе функции плавильного и разливоч- ного узлов. Особое требование при изготовлении барабана – минимизация биения его рабочей цилиндрической части, которое не должно превышать ±5 мкм при ра- боте установки. Это условие достигается подбором подшипников на валу барабана, а их характеристики в плане радиального биения зависят, в свою очередь, от массы барабана. Поэтому следует сохранить его минимально возможную массу при максимально воз- можном диаметре, учитывая ограничения по биению. Увеличение диаметра дает возможность вращать барабан с малой угловой скоростью при сохранении высокой линейной. Именно высокая угловая скорость является причиной возникновения высокочастотной вибрации (следовательно, и биения), которая отрица- тельно влияет на геометрию ленты. Кроме того, боль- шой диаметр барабана (500 мм и более) позволяет увеличить объем разливаемого за цикл металла, что увеличивает производительность установки и срок службы барабана до обновления его рабочей поверх- ности. Привод барабана и взаимное его расположе- ние относительно приводного двигателя также долж- ны минимизировать возможную вибрацию. Не менее важную роль в плане качества геоме- трии получаемой ленты играет механизм крепления и перемещения сопла относительно поверхности ба- рабана. Этот механизм обеспечивает точную юсти- ровку сопла, удовлетворяющую гидродинамическим параметрам разливки, что и определяет качество ленты. Как и барабан-холодильник, этот механизм изготавливается самостоятельно. Причем его кон- струкция может быть разной, главное – соблюдение указанных требований. Устройство обновления рабочей поверхности ба- рабана также изготавливается самостоятельно. Оно 22 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017 1. Сребрянский Г. А., Стовпченко А. П. Новый подход к получению порошковых материалов // Materialy V Międzynarodowej Sesji Naukowej "Nowe Technologie i Osiągnięcia w Metalurgii, Inżynierii Materiałowej", (Польша), Politechnika Częstochowska, Widawnictwo Wipmifs, 2004. – P. 618–621. 2. Рахманов С. Р., Сребрянский Г. А. Некоторые перспективы повышения износостойкости трубопрессового инструмента // Металлургическая и горнорудная промышленность. – 2011. – № 4. – С. 97–100. 3. Сребрянский Г. А., Стовпченко А. П. Аморфные сплавы – перспективный материал для использования в железнодо- рожном транспорте // LXVI Международная научно-практическая конференция. Тезисы докладов. – Днепропетровск, 2006. – С. 374–375. 4. Стародубцев Ю. Н., Белозеров В. Я. Аморфные металлические материалы // Силовая электроника. – 2009. – № 2. – С. 86–89. 5. Чернов В. С., Иванов О. Г., Евтеев А. С. Основные условия стабильности технологии производства мерных лент из аморфных сплавов // Сталь. – 2001. – № 4. – C. 67–69. 6. Liebermann H. H. Manufacture of amorphous alloy ribbons // IEEE Trans. On Magn. – 1979. – V. 5. – № 6. – P. 1393–1397. 7. Pavuna D. Production of metallic glass ribbons by the chill-black melt-spinning technique in stabilized laboratory conditions // J. Mater. Sci. – 1981. – № 16. – P. 2419–2433. 8. Das S. K., Davis L. A. High Performance Aerospace Alloys via Rapid Solidification Processing // Mat. Sci. Eng. – 1988. – № 98. – P.1–12. 9. U. S. Pat. № 6749700, МПК7 С 22 С 45/00. Method for producing amorphous alloy ribbon and method for production nano- crystalline alloy ribbon with same / Sunakawa J., Bizen Y., June 15, 2004. 10. Селиванов М. В., Давыдова Н. М. Микрокристаллические сплавы за рубежом // В сб. «Черная металлургия». – 1988. – № 1. – C. 27–43. 11. Стародубцев Ю. Н., Белозеров В. Я. Магнитные свойства аморфных и нанокристаллических сплавов. – Екатеринбург: Изд-во УрГУ, 2002. – 380 с. 12. Данилова И. И., Маркин В. В., Смолякова О. В., Рощин В. Е., Ильин С. И., Гойхенберг Ю. Н. Производство аморфной и нанокристаллической ленты методом литья на одновалковой МНЛЗ // Вестник ЮУрГУ. – 2008. – № 9. – С.16–21. 13. Гунькин В. Е. Металлургические особенности подготовки аморфизирующихся сплавов для получения аморфной лен- ты: Афтореф. дис. на соискание научн. степени канд. техн. наук: спец. 05.16.02 «Металлургия черных металлов» / В. Е. Гунькин. – Челябинск, 1991. – 25 с. 14. Пат. KZ (B) (11) 2031, C22C45/02, Республика Казахстан. Шихта для получения аморфных магнитомягких сплавов / Левинтов Б. Л., Башаева Л. А., Ковнеристый Ю. К. и др.: опубл. 15.06.95, бюл. № 2. 15. Пат. № 2383652 Российская Федерация, МПК C22C 45/04, C22C 19/07. Тонкая лента, выполненная из аморфного термомагнитного материала / Маркин В. В., Данилова И. И.: опубл. 10.03.2010, бюл. № 7. 16. Заявка Франции, № 2587038, С22С 33/06, H01F 1/04, 1987. Способ получения сплавов ферробора, в основном, для производства аморфных магнитных сплавов. 17. Пат. № 2418091 Российская Федерация, C22C 45/04, C22C 19/05. Аморфный, износостойкий наноструктурированый сплав на основе никеля системы Ni-Cr-Mo-WC / Фармаковский Б. В., Васильев А. Ф., Геращенков Д. А. и др.: опубл. 10.05.2011, бюл. № 13. 18. Пат. № 2260070 Российская Федерация, C 22 C 33/04, 45/02, 45/04. Способ получения слитков исходного сплава для получения аморфных лент / Пономарев В. А., Иванов О. Г., Чернов В. С. и др.: опубл. 10.09.2005, бюл. № 25. ЛИТЕРАТУРА должно обеспечить ее токарную обработку (чаще по- сле аварийных ситуаций) и шлифовку на заданную шероховатость. Контроль температуры, давления на расплав в тигле в процессе разливки и скорости вращения ба- рабана являются самостоятельными задачами, кото- рые решаются исходя из конкретных условий разме- щения установки. Для этих систем обычно использу- ют стандартные устройства и приборы. Все производство быстрозакаленной ленты не может эффективно функционировать без ряда вспо- могательных участков (рис. 2). Например, участок выплавки исходной заготовки необходимо оснастить соотвествующей печью и изложницами. Участок кон- троля и подготовки сопел снабжается измеритель- ными приборами или приспособлениями и станками для шлифовки и доводки этих сопел. Для утилизации брака надо иметь печь для отжига и размолочный агрегат. Такое производство представляет собой замкну- тый и безотходный цикл, на входе которого шихта и расходная керамика, а на выходе – лента, волокно или порошок широкого диапазона композиций и при- менений. В экологическом аспекте такое производ- ство не дает каких-либо вредных выбросов в атмос- феру, так как выплавка заготовки и получение ленты происходит в вакууме и защитной атмосфере. В заключение следует отметить следующее. Технология получения ленты из расплава являет- ся новой металлургической наукоемкой, энергосбе- регающей и перспективной технологией. Она позво- ляет производить конкурентную на мировом рынке продукцию широкого сортамента. Поле деятельности огромное, а организация та- кого производства повлечет за собой создание соот- ветствующей инфраструктуры (как после открытия полупроводников или вокруг космических программ). Это новые рабочие места, престиж государства и его независимость, что отвечает плану стратегического развития не только Украины, но и любого другого го- сударства. 23МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017 1. Srebrianskiy G. A., Stovpchenko A. P. (2004). Novyi podkhod k polucheniiu poroshkovykh materialov [A new approach to the preparation of powder materials]. Materialy V Międzynarodowej Sesji Naukowej "Nowe Technologie i Osiągnięcia w Metalurgii, Inżynierii Materiałowej", (Польша), Politechnika Częstochowska, Widawnictwo Wipmifs (Poland), Widawnictwo Wipmifs, pp. 618–621 [in Russian]. 2. Rakhmanov R. S., Srebrianskiy G. A. (2011). Nekotorye perspektivy povysheniia iznosostoikosti trubopressovogo instrumenta [Some prospects of improving the wear resistance of tube press tool]. Metallurgicheskaia i gornorudnaia promyshlennost’, no. 4, pp. 97–100 [in Russian]. 3. Srebrianskiy G. A., Stovpchenko A. P. (2006). Amorfnye splavy – perspektivnyi material dlia ispol’zovaniia v zheleznodorozhnom transporte [Amorphous alloys are a promising material for use in rail transport]. LXVI Mezhdunarodnaia nauchno-prakticheskaia konferentsiia. Tezisy dokladov, Dnepropetrovsk, pp. 374–375 [in Russian]. 4. Starodubtsev Yu. N., Belozerov V. Ya. (2009). Amorfnye metallicheskie materialy [Amorphous metallic materials]. Silovaia elektronika, no. 2, pp. 86–89 [in Russian]. 5. Chernov V. S., Ivanov O. G., Evteev A. S. (2001). Osnovnye usloviia stabil’nosti tekhnologii proizvodstva mernykh lent iz amorfnykh splavov [The basic conditions of stability of the production technology of dimensional ribbons of amorphous alloys]. Stal’, no. 4, pp. 67–69 [in Russian]. 6. Liebermann H. H. (1979). Manufacture of amorphous alloy ribbons. IEEE Trans. On Magn., V. 5, no. 6, pp. 1393–1397 [in English]. 7. Pavuna D. (1981). Production of metallic glass ribbons by the chill-black melt-spinning technique in stabilized laboratory conditions. J. Mater. Sci., no. 16, pp. 2419–2433 [in English]. 8. Das S. K., Davis L. A. (1988). High Performance Aerospace Alloys via Rapid Solidification Processing. Mat. Sci. Eng., no. 98, pp.1–12 [in English]. 9. U. S. Pat. no. 6749700, МПК7 С 22 С 45/00. Method for producing amorphous alloy ribbon and method for production nano- crystalline alloy ribbon with same / Sunakawa J., Bizen Y., June 15, 2004 [in English]. 10. Selivanov M. V., Davydova N. M. (1988). Mikrokristallicheskie splavy za rubezhom [Microcrystalline alloys abroad]. V sb. Chernaia metallurgiia, no. 1, pp. 27–43 [in Russian]. 11. Starodubtsev Yu. N., Belozerov V. Ya. (2002). Magnitnye svoistva amorfnykh i nanokristallicheskikh splavov [Magnetic properties of amorphous and nanocrystalline alloys]. Ekaterinburg: Izd-vo UrGU, 380 p. [in Russian]. 12. Danilova I. I., Markin V. V., Smolyakova O. V., Roschin V. Y., Ilyin, S. I., Goithenberg Yu. N. (2008). Proizvodstvo amorfnoi i nanokristallicheskoi lenty metodom lit’ia na odnovalkovoi MNLZ [The production of amorphous and nanocrystalline ribbon by casting on one-roll continuous casting machine]. Vestnik YUrGU, no. 9, pp. 16–21 [in Russian]. 13. Hunkin V. E. (1991). Metallurgicheskie osobennosti podgotovki amorfiziruiushchikhsia splavov dlia polucheniia amorfnoi lenty: Aftoref. dis. na soiskanie nauchn. stepeni kand. tekhn. nauk [Metallurgical features of preparation of amorphous alloys for amorphous tape production. Extended abstract of candidate’s thesis]. Cheliabinsk, 25 p. [in Russian]. 14. Pat. KZ (B) (11) 2031, C22C45/02, Respublika Kazakhstan. Shikhta dlia polucheniia amorfnykh magnitomiagkikh splavov [The mixture to obtain the amorphous magnetic alloys]. Levintov B. L., Bashaeva L. A., Kovneristy Y. K. et al. publ. 15.06.95, bull. no. 2 [in Russian]. 15. Pat. no. 2383652 Russian Federation, IPC C22C 45/04, C22C 19/07. Tonkaia lenta, vypolnennaia iz amorfnogo termomagnitnogo materiala [Thin ribbon made of amorphous thermo-magnetic material]. Markin V. V., Danilova I. I.: publ. 10.03.2010, bull. no. 7 [in Russian]. 16. Zaiavka Frantsii, no. 2587038, C22C 33/06, H01F 1/04, 1987. Sposob polucheniia splavov ferrobora, v osnovnom, dlia proizvodstva amorfnykh magnitnykh splavov [A method of obtaining ferroboron alloys, mainly for the production of amorphous magnetic alloys]. [in Russian]. 17. Pat. no. 2418091 Russian Federation, C22C 45/04, C22C 19/05. Amorfnyi, iznosostoikii nanostrukturirovanyi splav na osnove nikelia sistemy Ni-Cr-Mo-WC [Amorphous wear-resistant alloy based on nickel system Ni-Cr-Mo-WC]. Farmakovsky B. V., Vasil’ev A. F., Gerasenkov D. A. et al., publ. 10.05.2011, bull. no. 13 [in Russian]. 18. Pat. no. 2260070 Russian Federation, C 22 C 33/04, 45/02, 45/04. Sposob polucheniia slitkov iskhodnogo splava dlia polucheniia amorfnykh lent [Method of obtaining ingots of initial alloy for production of amorphous ribbons]. Ponomarev V. A., Ivanov O. G., Chernov V. S. at al., publ. 10.09.2005, bull. no. 25 [in Russian]. 19. Pat. no. 1638177 USSR, MKI С21С 7/00, С22В 8/10. Sposob proizvodstva slitkov [Method of production of ingots]. Kalashnikov A. I., Ten E. B., Kimanov B. M. et al., publ. 30.01.91. Bull. no. 12 [in Russian]. 20. Piwinskiy Yu. E., Romashin A. G. (1974). Kvartsevaia keramika [Quartz ceramics]. Moscow: Metallurgiia, 264 p. [in Russian]. 21. Verkhovlyuk A. M., Bespaluy, A. A. (2003). Smachivanie ogneupornykh materialov vysokotemperaturnymi metallami i splavami [Wetting of refractory materials by high temperature metals and alloys]. Protsessy lit’ia, no. 2, pp. 22–31 [in Russian]. 22. Srebrianskiy G. A., Belousov V. V., Yurich P. Yu. (2010). Teoreticheskie osnovy konstruktsii diska-kholodil’nika ustanovok dlia polucheniia amorfnykh splavov [Theoretical bases of the design of the disc-refrigerator units for obtaining amorphous alloys]. Stal’, no. 8, pp. 79–82 [in Russian]. REFERENCES 19. Пат. № 1638177 СССР, МКИ С21С 7/00, С22В 8/10. Способ производства слитков / Калашников А. И., Тен Э. Б., Кима- нов Б. М. и др.: опубл. 30.01.91, бюл. № 12. 20. Пивинский Ю. Е., Ромашин А. Г. Кварцевая керамика. – М.: «Металлургия», 1974. – 264 с. 21. Верховлюк А. М., Беспалый А. А. Смачивание огнеупорных материалов высокотемпературными металлами и сплава- ми // Процессы литья. – 2003. – № 2. – C. 22–31. 22. Сребрянский Г. А., Белоусов В. В., Юрич П. Ю. Теоретические основы конструкции диска-холодильника установок для получения аморфных сплавов // Сталь. – 2010. – № 8. – С. 79–82. 24 МЕТАЛЛ И ЛИТЬЕ УКРАИНЫ № 4-5 (287-288) ’2017 У статті дано роз’яснення терміну «швидкозагартовані сплави», вказано їхній сортамент і галузі застосування. Показано, що найпоширенішим сортаментом цих матеріалів є стрічка товщиною 20-100 мкм, одержана способом одновалкового розливання. Розглянуто технології її одержання, які відрізняються масою металу, що розливається за один цикл. Приведено опис відповідних установок. Організація виробництва швидкозагартованої стрічки вимагає певного досвіду і рівня знань, оскільки містить ряд «ноу-хау». Запропоновано оптимальний підхід до організації такого виробництва і його типова структура. Описано необхідні технічні й організаційні заходи на основних етапах виробництва. Показано, що технологія одержання стрічки з розплаву є новою металургійною наукомісткою, енергозберігаючою та перспективною технологією, яка дозволяє виробляти конкурентну на світовому ринку продукцію широкого сортаменту. Створення такого виробництва спричинить створення відповідної інфраструктури з новими робочими місцями. Крім цього, наявність такого перспективного виробництва піднімає престиж держави і відповідає плану його стратегічного розвитку. Сребрянський Г. О. Практичні рекомендації з організації виробництва металевої стрічки з розплаву Анотація Ключові слова Швидкозагартовані сплави, стрічка, розплав, одновалкове розливання, сортамент, енергозберігаюча технологія. Srebriansky G. Practical recommendations on the organization of production of metal ribbon from a melt Summary The article provides an explanation of the term «rapidly-quenched alloys», their range and areas of application are indicated. It is shown that the most common assortment of these materials is a ribbon with a thickness of 20-100 microns, obtained by the single-roll casting method. The technologies of its obtaining, which differ by the mass of the casting metal in one cycle, are considered. The description of the relevant installations is given. The organization of production of a rapidly quenched ribbon requires a certain amount of experience and knowledge, as it contains a number of «know-how». An optimal approach to the organization of such production and its approximate structure are proposed. Necessary technical and organizational actions at the main production phases are described. It is shown that the technology of obtaining a strip from a melt is a new metallurgical high, energy-saving and promising technology that allows producing a wide range of products that are competitive on the world market. In addition, the presence of such a promising production raises the prestige of the country and meets the plan for its strategic development. Rapidly quenched alloys, ribbon, melt, single-roll casting, assortment, energy-efficient techno- logy.Keywords Поступила 24.05.17

Практические рекомендации по организации производстваметаллической ленты из расплава

Institution

Ähnliche Einträge