www.kachestvo.net www.sovetsk39.ru
 
 


 
     
 
 
 
   
 

Новым отраслям современной техники все больше и больше требуется материалов с повы­шенными механическими и другими свойствами.

Среди ряда металлургических методов, позволяю­щих получать такие материалы, большое место занимает вакуумная плавна металлов, в частно­сти  плавка электронным лучом.

Метод получения с помощью электронной плав­ни чистых и сверхчистых тугоплавких металлов и сплавов, в том числе обладающих в расплав­ленном состоянии высокой химической активно­стью, несмотря на свою очень краткую историю применения (всего 6—7 лет), нашел довольно широкое распространение. В настоящее вре­мя в крупных индустриальных странах осущест­вляется уже в относительно больших масштабах (десятки тысяч тонн в год) электронная плавка ниобия, тантала, молибдена, циркония и других металлов и сплавов. При других методах вакуум­ной плавки, например, вакуумной дуговой плавке (см. «Наука и жизнь» № 8, 1962 год), поверхность расплавленного металла (зеркало жидкой ванны) заэкранировано, расходуемым электродом, что затрудняет отначку выделяющихся из металла газов и осложняет проведение таких металлур­гических процессов, нак рафинирование, леги­рование, раскисление и т. д. При плавке элект­ронным лучом зеркало металла открыто и эти процессы удается проводить при очень высоких температурах. Создание и поддержание таких температур обеспечивается тем, что при помощи электронного луча удается достигнуть огромной плотности  энергии.

В электронных плавильных установках с аксиальными пушками равномерный нагрев жид­кого металла достигается быстрым перемещением луча по поверхности ванны. (Физические основы процесса превращения кинетической энергии электронов в тепло и принцип действия электрон­ных плавильных установок были описаны в жур­нале «Наука и  жизнь»  №  3, 1963  год.)
Для металлургов и конструкторов плавильных установок весьма интересно знать, как идет процесс образования и переноса капель жидкого металла с расплавляемой заготовки на поверх­ность жидкого металла, как протекают процессы движения металла в ванне, каков тепловой эф­фект, вызываемый перемещением луча по поверх­ности ванны, и т. д. Знание этих вопросов позволит точнее определить, как и где проходит процесс очистки переплавляемого металла от га­зов и примесей. В частности, выяснение харак­тера движения металла позволяет судить о том, какой его объем участвует в процессах очистки. Визуальное наблюдение и статическая фотогра­фия не дают нужной информации. Поэтому с целью изучения интимных сторон процесса электронной плавки в лаборатории кафедры электротермических установок Московского ор­дена Ленина энергетического института было проведено исследование с использованием нор­мальной и  скоростной  киносъемки.
Слева 5 кадров процесса плавки пучка стержней иодидного циркония. Выбор условий киносъемки позволил отчетливо рассмотреть поверхность жид-ной ванны с температурой около 2 300°, наблюдать процесс образования и переноса более холодных (около 2 000°) капель металла (диаметром около 5 миллиметров) с расплавляемого пучка на по­верхность ванны. На верхнем снимке этой серии виден электронный луч, ионизирующий остаточ­ные газы, находящиеся в камере печи и выделяю­щиеся   из   расплавляемого металла.     ,
В среднем ряду показана поверхность жидкой ванны при плавне ниобия (температура порядка 2 700—2 900°). Удалось получить представление о характере движения металла в ванне. Изучение ряда последовательных надров, снятых со сноро-стью 48—96 кадров в секунду, позволяет судить о скорости движения металла в процессе вырав­нивания  температуры ванны.

Серия кадров, помещенных в правом верти­кальном ряду, показывает, каков характер возму­щения всей массы жидкого циркония при паде­нии в нее капель.
Фильм (откуда взяты все эти кадры), сделанный совместно лабораторией электротермических уста­новок МЭИ и Лабораторией научно-прикладной фотографии и кинематографии Академии наук СССР (режиссер-оператор А. Миловидов), может служить также  учебным  пособием.
Кандидат технических наук М. СМЕЛЯНСКИИ и  старший инженер Л. ТКАЧЕВ.

Назад / Печать

|


Новые статьи:



  •  

       

     

     



       
      Копирование и перепечатка материалов, возможна только с разрешения администрации сайта, Янтарное Качество © 2006 - 2017
    Карта сайта
    Rambler's Top100