Защита состоится 06 Июля 2011г. в 10:00 по адресу: 03680, г. Киев – 150, МСП, ул. Боженко, 11.

Загрузить автореферат

АННОТАЦИЯ

Полишко А.А. Особенности укрупнения слитков последовательным кольцевым электрошлаковым наплавлением. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук по специальности 05.16.02 «Металлургия черных и цветных металлов и специальных сплавов» - Институт электросварки им. Е.О. Патона НАН Украины, Киев, 2011 г.

Диссертация посвящена исследованиям особенностей процесса укрупнения слитков из высоколегированных Cr-Ni-Mo сталей и сплавов типа Инконель последовательным кольцевым ЭШНУ ЖМ и оценке влияния термического цикла последовательного кольцевого ЭШНУ ЖМ на структуру и свойства металла зоны сплавления модельных слитков. Применение ЭШНУ ЖМ позволяет существенно уменьшить сечение и объем кристаллизующегося металла и, соответственно,

ослабить развитие ликвационных процессов в каждом наплавляемом слое слитка ЭШНУ ЖМ.

Проведены исследования с использованием математического и физического моделирования процесса укрупнения слитков последовательным кольцевым ЭШНУ

ЖМ, результатов прямых экспериментальных и металлографических исследований модельных слитков. В результате математического моделирования определены параметры кристаллизации двухфазной зоны для укрупненных слитков ЭШНУ ЖМ диаметром до 1030/1200 мм: градиент температур; время пребывания в двухфазной зоне; дисперсность дендритной структуры; установлено, что для слитка ЭШНУ ЖМ диаметром 520/690 мм градиент температур составляет 47ºС/см, а для обычного слитка ЭШП диаметром 690 мм 9-10ºС/см, время пребывания в двухфазной зоне в 490 и 2200 с соответственно; расстояние между осями дендритов второго порядка для слитков ЭШНУ ЖМ с увеличением диаметра от 350/520 до 1030/1200 мм уменьшается от 127 до 105 мкм тогда как для обычных слитков ЭШП этот параметр с увеличением диаметра от 350 до 690 мм увеличивается и составляет 130 и 174 мкм, соответственно. Это объясняется уменьшением сечения и объема металла, который одновременно кристаллизуется в процессе последовательного кольцевого ЭШНУ ЖМ, а также влиянием дополнительного теплоотвода к центральному слитку.

Установлена достоверность математической модели на основе сравнения расчетных данных параметра расстояния между осями дендритов второго порядка для слитков ЭШНУ ЖМ и данных, которые получены в результате экспериментальных исследований. Так, для слитка диаметром 110/180 мм математически рассчитанное значение составляет 82 мкм, а после экспериментальных исследований 85 мкм, для слитка диаметром 860/1030 мм математически рассчитанное значение составляет 108 мкм, а после имитации термического цикла на Gleeble 3800 106 мкм

В результате применения комплексных исследований к изучению особенностей формирования слоев металла установлена высокая химическая и структурная однородность, стабильный уровень физико-механических свойств на разных уровнях по высоте модельного слитка. Показано, что уровень ударной вязкости KCV литого металла в зоне термического влияния после ЭШНУ ЖМ составляет 240…298 Дж/см² (согласно нормативам AISI для исходной стали типа 316 L (03Х17Н14М3) в деформированном состоянии он равен 182…312 Дж/см² ).

Выданы рекомендации относительно разработки концепции печи для получения крупных слитков диаметром от 1400 до 3200 мм та массой до 300 т и определены основные технологические этапы их изготовления.

Ключевые слова: последовательное кольцевое электрошлаковое наплавление жидким металлом (ЭШНУ ЖМ), высоколегированная сталь, крупные слитки, модельные слитки, зона сплавления, термический цикл ЭШНУ ЖМ, дисперсность дендритной структуры, физико-механические свойства, ударная вязкость.