в настоящий момент имеет широкое распространение. Промышленный металл наивысшего качества, для наиболее ответственных деталей производится в электронно – лучевых печах.
Недостатком этого метода является большая дороговизна установки, дороговизна обслуживания каждой плавки, так как каждая плавка требует создания глубокого, лампового вакуума. Объём расплава крайне мал. Печи рекордной мощности, построенные в СССР, имеют мощность всего 100(г.Губаха, Пермской обл.) и 300(г. Новосибирск) киловатт.
Альтернативой методу электронно-лучевого переплава, служит также широко распространённый метод электрошлакового переплава(ЭШП). При ЭШП - обработке, капля металла, срываясь с плавящегося электрода и проходя через слой шлака, шунтирует ток в установке и при высокой температуре происходит химическое связывание вредных примесей с расплавом шлака. Кроме того, при электронно-лучевом, плазменно-дуговом переплаве и при ЭШП, металл испытывает значительный перегрев. Металл разогревается до температуры близкой или равной температуре вторичного плавления, что приводит к равномерному распределению легирующих элементов в расплаве. Это приводит к увеличению механических свойств металла и металл, выплавленный методом ЭШП, приближается по свойствам к металлу электронно-лучевого переплава.
К сожалению, метод ЭШП не влияет на измельчение макро и микроструктуры, и металл, выплавленный методом ЭШП, требует деформации.
В лабораторных условиях испытывались и другие методы воздействия на расплав металла, с целью повышения механических свойств. Например, были эксперименты по наведению высоковольтного потенциала на затвердевающий слиток, облучение высокочастотным, СВЧ и КВЧ радиоизлучением зеркала металла, облучение расплава рентгеновским излучением. Данные методы не получили дальнейшего развития, так как эффекты, полученные в ходе этих экспериментов не оправдывали затрат на их получение или представляли опасность для здоровья персонала.
Метод СВМ – обработки расплавов, по сравнению со всеми вышеперечисленными методами, имеет значительные преимущества:
- Затраты электроэнергии весьма незначительны, т.к. мощность потребляемая СВМ – генератором не превосходит 200 – 300 ватт.
- Метод СВМ – обработки не требует никакой перестройки существующего производства и производственного цикла, и никак не вмешивается в производственный процесс.
- Метод СВМ – обработки способен, в определённых пределах, изменять активность химических элементов. И тем самым, управлять фазовым составом металла, что недоступно ни одним из вышеперечисленных методов и невозможно никаким другим методом, кроме изменения химического состава металла.
- Объём обрабатываемого расплава не ограничен. СВМ – генераторы испытывались на плавках объёмом от 70гр. до 400 тонн.
- СВМ – генератор представляет собой небольшое, относительно простое устройство, изготовление которого не требует больших финансовых затрат.
Отмеченным недостатком СВМ – обработки, иногда являются затраты времени на подбор режима СВМ – обработки, подбор модификатора под конкретную марку металла, выбор частотного ряда. При должном количестве экспериментов, всегда удавалось подобрать наилучший режим обработки металла. Приходится также корректировать режим термообработки конкретной марки стали, т.к. часто наблюдалось явление понижения температуры критических точек Ас1 и Ас3, для простых и низколегированных марок сталей до 20°С, а для легированных и нержавеющих сталей до 50 - 55°С.
СВМ-технологии в металлургии. ООО «А-1136»
Россия, г. Пермь
