Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей
Исследовано качество слитков ЭШП, выплавленных из расходуемых электродов, полученных путем прессования стружки аустенитных нержавеющих сталей. Предложены технологические меры для повышения качества полученного металла. Даны рекомендации по его использованию. Quality of ESR ingots, melted from consum...
Saved in:
| Published in: | Современная электрометаллургия |
|---|---|
| Date: | 2012 |
| Main Authors: | , , , , , , , |
| Format: | Article |
| Language: | Russian |
| Published: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2012
|
| Subjects: | |
| Online Access: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96624 |
| Tags: |
Add Tag
No Tags, Be the first to tag this record!
|
| Journal Title: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Cite this: | Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей / В.А. Шаповалов, В.Р. Бурнашев, Ф.К. Биктагиров, Г.Ф. Мяльница, М.А. Брагин, Д.В. Подьячев, В.Н. Пудиков, Д.В. Ботвинко // Современная электрометаллургия. — 2012. — № 4 (109). — С. 6-8. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859621155631005696 |
|---|---|
| author | Шаповалов, В.А. Бурнашев, В.Р. Биктагиров, Ф.К. Мяльница, Г.Ф. Брагин, М.А. Подьячев, Д.В. Пудиков, В.Н. Ботвинко, Д.В. |
| author_facet | Шаповалов, В.А. Бурнашев, В.Р. Биктагиров, Ф.К. Мяльница, Г.Ф. Брагин, М.А. Подьячев, Д.В. Пудиков, В.Н. Ботвинко, Д.В. |
| citation_txt | Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей / В.А. Шаповалов, В.Р. Бурнашев, Ф.К. Биктагиров, Г.Ф. Мяльница, М.А. Брагин, Д.В. Подьячев, В.Н. Пудиков, Д.В. Ботвинко // Современная электрометаллургия. — 2012. — № 4 (109). — С. 6-8. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Современная электрометаллургия |
| description | Исследовано качество слитков ЭШП, выплавленных из расходуемых электродов, полученных путем прессования стружки аустенитных нержавеющих сталей. Предложены технологические меры для повышения качества полученного металла. Даны рекомендации по его использованию.
Quality of ESR ingots, melted from consumable electrodes, produced by pressing austenitic stainless steel chips, was investigated. Technological measures have been suggested to improve the quality of produced metal. Recommendations are given for its application.
|
| first_indexed | 2025-11-29T03:18:46Z |
| format | Article |
| fulltext |
Заключение
Времена, когда техника и технология ЭШП в Ук-
раине (и России) были предметом пристального
внимания со стороны зарубежных коллег, не ушли
в прошлое полностью. Такие отечественные разра-
ботки, как переплав по двухконтурной схеме, ду-
гошлаковый переплав, ЭШП без расходуемых
электродов и получение биметаллов при ЭШП,
по-прежнему не имеют аналогов в мире [9]. Вместе
с тем в конструкции печей и практике ЭШП наме-
тилось существенное отставание, требующее корен-
ных перемен. Приведенные в данной статье сооб-
ражения о направлениях реконструкции печей
ЭШП и совершенствовании технологии ЭШП про-
ходят в настоящее время всестороннее обсуждение
и планируются к реализации.
1. Moll M. Update on the Markets for Superalloys and Speci-
alty Steels // Proc. of Remelting and Forging Symp.
(Shanghai, maj 2010). – Shanghai: Inteco, 2010. –
P. 46—72.
2. Печи электрошлакового переплава // www.consarc.com
3. ALD Vacuum technologies High Tech is our business //
web.ald-vt.de
4. Xingtai unbekzeichnet FAC // www.inteco.at
5. An advanced pressurized electroslag remelting process apro-
ach at laboratory scale / H. Scholz, U. Biebricher, A. Ca-
rosi, D. Rossi // Proc. of 7-th Intern. conf. of high nitro-
gen steels 2004 (Ostend, Belgium, Sept. 19—22, 2004). –
Ostend, 2004. – P. 317—322.
6. О новом подходе к конструкции камерных печей ЭШП /
Л. Б. Медовар, А. А. Троянский, В. Я. Саенко и др. //
Современ. электрометаллургия. – 2005. – № 2. –
С. 15—17.
7. Двухконтурная схема электрошлакового переплава рас-
ходуемого электрода / А. К. Цыкуленко, И. А. Ланцман,
А. В. Чернец и др. // Там же. – 2000. – № 3. –
С. 16—20.
8. Karicha A. Selected Numerical Investigation on ESR Pro-
cess // Proc. LMPC-2007 (Nancy, France, Dezember,
2007). – Nancy, 2007. – P. 235—244.
9. Zhouhua J., Zhengbang L. The Latest Development Trend
of Electroslag Metallurgy Technology National Electroslag
Metallurgy Academic conf. Collections (Beijing, 2008). –
Beijing, 2008. – P. 7—14.
Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, Киев
«Элмет-Рол», Киев
ПАО «Днепроспецсталь», Запорожье
ГП «ОЗ СЭМ ИЭС им. Е. О. Патона НАН Украины», Киев
Поступила 08.10.2012
УДК 669.187.526.001.57
КАЧЕСТВО СЛИТКОВ ЭШП,
ВЫПЛАВЛЕННЫХ ИЗ ЭЛЕКТРОДОВ,
СПРЕССОВАННЫХ ИЗ СТРУЖКИ
АУСТЕНИТНЫХ НЕРЖАВЕЮЩИХ СТАЛЕЙ
В. А. Шаповалов, В. Р. Бурнашев, Ф. К. Биктагиров,
Г. Ф. Мяльница, М. А. Брагин, Д. В. Подьячев,
В. Н. Пудиков, Д. В. Ботвинко
Исследовано качество слитков ЭШП, выплавленных из расходуемых электродов, полученных путем прессования
стружки аустенитных нержавеющих сталей. Предложены технологические меры для повышения качества получен-
ного металла. Даны рекомендации по его использованию.
Quality of ESR ingots, melted from consumable electrodes, produced by pressing austenitic stainless steel chips, was
investigated. Technological measures have been suggested to improve the quality of produced metal. Recommendations
are given for its application.
Ключ е вы е с л о в а : ЭШП; прессование; стружка ста-
лей Х18Н10Т и Х18Н9; расходуемый электрод; слитки; ка-
чество; механические свойства
В ИЭС им. Е. О. Патона разработан способ ком-
пактирования стружки способом полунепрерывного
горячего прессования под током и создана опытно-
промышленная установка [1—3]. Одним из достоинств
данного способа является угар из стружки остатков
смазочно-охлаждающей жидкости при нагреве ме-
талла до высоких температур. Это позволяет ис-
пользовать стружку без предварительной очистки
от органических остатков механической обработки
и таким образом сократить затраты на ее переработ-
ку (расход химических веществ на обезжиривание,
площади под промыв и сушку стружки и т. д.).
© В. А. ШАПОВАЛОВ, В. Р. БУРНАШЕВ, Ф. К. БИКТАГИРОВ, Г. Ф. МЯЛЬНИЦА, М. А. БРАГИН, Д. В. ПОДЬЯЧЕВ,
В. Н. ПУДИКОВ, Д. В. БОТВИНКО, 2012
6
Проведенные ранее эксперименты по переработ-
ке смеси отходов нержавеющих сталей 12Х18Н10Т
и 12Х18Н9 показали, что при электрошлаковом пе-
реплаве (ЭШП) расходуемой заготовки, спрессо-
ванной из 100 % такой стружки, возможно получе-
ние качественного металла [4]. Выплавленные по
предложенной технологии слитки ЭШП были де-
тально исследованы в условиях предприятия НПО
«Зоря»—«Машпроект», г. Николаев, где из них из-
готовляют изделия ответственного назначения.
Данные химического анализа состава металла
образцов, отобранных из различных слитков, при-
ведены в табл. 1. Как видно, во всех слитках по-
ниженное, по сравнению с техническими требова-
ниями на сталь 12Х18Н9Т, содержание титана. Это
связано как с наличием в перерабатываемом метал-
ле безтитановой стали 12Х18Н9, так и с возмож-
ностью при ЭШП угара титана. Кроме того, в слит-
ках № 1 и 2 содержалось повышенное количество
углерода, что, по-видимому, связано с частичной
загрязненностью стружки во время хранения и
транспортировки сравнительно крупными неметал-
лическими включениями.
Из выплавленных слитков путем горячего де-
формирования по серийным технологиям подготов-
лены заготовки-поковки различных деталей с пос-
ледующим их ультразвуковым контролем. При
УЗК и механической обработке готовых деталей
(фланцы, кольца и т. д.) каких-либо дефектов не
было выявлено.
Для определения механических свойств из по-
ковок вырезали темплеты и изготовили два комп-
лекта образцов (по два ударных и разрывных, вы-
резанных в продольном направлении). На одном ком-
плекте образцов определили механические свойства
без термической обработки, а на втором – после
проведения термической обработки для установле-
ния соответствия их требованиям ГОСТ 25054—81
«Поковки из коррозионно-стойких сталей и спла-
вов» (табл. 2). Согласно результатам испытаний,
механические свойства выплавленного металла
удовлетворяют требованиям технических условий.
Для определения свариваемости выплавленного
металла и оценки качества сварных соединений вы-
полнили ручную аргоно-дуговую сварку (АДС) и
электронно-лучевую сварку (ЭЛС) вырезанных из
слитков пластин размером 195 5 180 мм. Для
АДС использовали источник питания Aristotid 250
со сварочной горелкой ВТF 150F, присадочную про-
волоку 06Х18Н9Т диаметром 2 мм, ток сварки 170 А.
Оборудованием при ЭЛС служила установка УЛС-2
со сварочной аппаратурой ЭЛА—60/60.
После сварки была произведена термическая об-
работка образцов по следующему режиму: отжиг
T = (860±10) °С; время выдержки 2,5 ч, охлаждение
на воздухе. Качество образцов после сварки конт-
ролировали двумя способами: путем внешнего ос-
Т а б л и ц а 1 . Химический состав выплавленных слитков
Номер слитка
Массовая доля элементов, % Отклонения
от ГОСТ
5632—72C Si Mn P S Cr Ni Ti
1 0,141 0,65 1,17 0,035 0,005 17,7 10,40 0,187 C, Ti
2 0,137 0,58 1,10 0,028 0,009 17,8 10,50 0,318 C, Ti
3 0,115 0,64 1,20 0,033 0,009 17,7 10,60 0,156 Ti
4 0,130 0,65 1,55 0,020 0,009 17,7 10,52 0,250 Ti
5 0,110 0,61 1,20 0,022 0,006 17,7 10,38 0,280 Ti
6 0,116 0,60 1,20 0,019 0,007 17,5 9,65 0,280 Ti
7 0,113 0,60 1,00 0,019 0,007 17,7 10,23 0,280 Ti
ГОСТ 5632—72 ≤0,12 + 0,01 ≤0,8 ≤2,0 ≤0,035 ≤0,020 17,0… 19,0 (9,5… 10,5)+0,15 5⋅С—0,8 —
Т а б л и ц а 2 . Механических свойства металла поковок до и после термической обработки
Нормы σв, МПа s0,2, МПа δ, % ϕ, % KCU, МПа HB, не более
По ГОСТ 25054—81 ≥ 510 ≥ 196 У 35 ≥ 48 — 179
До термической
обработки
608 461 34,5 64,5 0,185 187
662 470 40,0 65,0 0,188
После термической
обработки
598 353 40,3 64,0 0,175 156
627 363 48,0 68,5 0,175
Пр и м е ч а н и е . Направление вырезки образца во всех случаях – продольное.
7
мотра при увеличении 8 и рентгеноконтроля шва.
И в том, и другом случаях какие-либо дефекты не
обнаружены.
Механические испытания сварных соединений
(табл. 3) показали соответствие свойств хромони-
келевой стали 12Х18Н10Т (табл. 2) нормам, зало-
женным для нее.
Выводы
1. На основании результатов исследований металла
слитков ЭШП, выплавленных из спрессованной
стружки аустенитных нержавеющих сталей, опре-
делено, что при указанной схеме переработки ме-
таллических отходов возможно получение качест-
венных заготовок деталей основного производства
3—5-й групп контроля по ОСТ 100021.
2. Для обеспечения состава металла, соответс-
твующего требованиям ГОСТ 5632—72, и исключе-
ния отклонений химического состава по углероду
следует не допускать в стружке присутствия посто-
ронних неметаллических материалов; тара для
транспортировки стружки должна быть чистой; с
целью исключения отклонений химического состава
по титану необходимо строго контролировать сбор
стружки по маркам стали, не допуская их смеши-
вания; скорректировать технологию ЭШП, компен-
сируя угар титана при переплаве.
3. Получение качественных сварных соединений
на поковках из материала 12Х18Н10Т возможно
как дуговым, так и лучевым способами сварки.
4. Полученные кованые заготовки деталей могут
быть использованы в производстве с оформлением
соответствующих документов.
1. Получение расходуемых электродов компактированием
титановой губки под током / М. Л. Жадкевич, В. А. Ша-
повалов, В. С. Константинов и др. // Современ. элект-
рометаллургия. – 2005. – № 3. – С. 64—67.
2. Пат. 7997 Україна, МПК С 22 Вл/248. Спосіб компак-
тування металевої шихти / Б. Є. Патон, М. Л. Жадке-
вич, В. О.Шаповалов та інш. – Опубл. 10.08.2007; Бюл.
№ 2.
3. Переработка стружки жаропрочной стали ЭП-609Ш спо-
собом компактирования под электрическим током с после-
дующим электрошлаковым переплавом / В. А. Шапова-
лов, В. Р. Бурнашев, Ф. К. Биктагиров и др. // Совре-
мен. электрометаллургия. – 2009. – № 3. – С. 43—45.
4. ЭШП электродов, спрессованных из стружки аустенит-
ных нержавеющих сталей / В. А. Шаповалов, В. Р. Бур-
нашев, Ф. К. Биктагиров и др. // Там же. – 2011. –
№ 4. – С. 346—48.
Ин-т электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины, Киев
Поступила 31.05.2012
Т а б л и ц а 3 . Механические свойства сварных соединений
№ образца
(способ
сварки)
στ s0,2 KСU
δ, % ϕ, %
HB металла
МПа основного ЗТВ шва ЗТВ основного
К2 (АДС) 647 436 0,18 32 72,4 187 196 196 196 187
К4 (ЭЛС) 637 431 0,18 28 51,6 187 196 196 196 187
V специализированная выставка
«Металл. Оборудование. Инструмент-2013»
(9—11 апреля 2013, г.Львов)
Тематика выставки:
Машиностроение, автоматизация, робототехника
Промышленность
Строительство
Металлургия, металлообработка, материаловедение
Тематические разделы: оборудование для обработки металла; металлорежущие станки
и оснастка; металлорежущие инструменты; вспомогательное металлообрабатывающее обору-
дование; ручной инструмент для слесарных и монтажных работ; электроинструмент; метизы,
изделия для соединения и крепления; трубы из черных, цветных металлов и сплавов; соединение
элементов труб; арматура; провод, обработка провода, изделия из провода
E-mail: expolviv@gmail.com, www.expolviv.ua
8
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-96624 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0233-7681 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-29T03:18:46Z |
| publishDate | 2012 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Шаповалов, В.А. Бурнашев, В.Р. Биктагиров, Ф.К. Мяльница, Г.Ф. Брагин, М.А. Подьячев, Д.В. Пудиков, В.Н. Ботвинко, Д.В. 2016-03-18T17:28:44Z 2016-03-18T17:28:44Z 2012 Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей / В.А. Шаповалов, В.Р. Бурнашев, Ф.К. Биктагиров, Г.Ф. Мяльница, М.А. Брагин, Д.В. Подьячев, В.Н. Пудиков, Д.В. Ботвинко // Современная электрометаллургия. — 2012. — № 4 (109). — С. 6-8. — Бібліогр.: 4 назв. — рос. 0233-7681 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96624 669.187.526.001.57 Исследовано качество слитков ЭШП, выплавленных из расходуемых электродов, полученных путем прессования стружки аустенитных нержавеющих сталей. Предложены технологические меры для повышения качества полученного металла. Даны рекомендации по его использованию. Quality of ESR ingots, melted from consumable electrodes, produced by pressing austenitic stainless steel chips, was investigated. Technological measures have been suggested to improve the quality of produced metal. Recommendations are given for its application. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Современная электрометаллургия Электрошлаковая технология Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей Quality of ESR ingots, melted of electrodes pressed of chips of austenite stainless steels Article published earlier |
| spellingShingle | Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей Шаповалов, В.А. Бурнашев, В.Р. Биктагиров, Ф.К. Мяльница, Г.Ф. Брагин, М.А. Подьячев, Д.В. Пудиков, В.Н. Ботвинко, Д.В. Электрошлаковая технология |
| title | Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей |
| title_alt | Quality of ESR ingots, melted of electrodes pressed of chips of austenite stainless steels |
| title_full | Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей |
| title_fullStr | Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей |
| title_full_unstemmed | Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей |
| title_short | Качество слитков ЭШП, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей |
| title_sort | качество слитков эшп, выплавленных из электродов, спрессованных из стружки аустенитных нержавеющих сталей |
| topic | Электрошлаковая технология |
| topic_facet | Электрошлаковая технология |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/96624 |
| work_keys_str_mv | AT šapovalovva kačestvoslitkovéšpvyplavlennyhizélektrodovspressovannyhizstružkiaustenitnyhneržaveûŝihstalei AT burnaševvr kačestvoslitkovéšpvyplavlennyhizélektrodovspressovannyhizstružkiaustenitnyhneržaveûŝihstalei AT biktagirovfk kačestvoslitkovéšpvyplavlennyhizélektrodovspressovannyhizstružkiaustenitnyhneržaveûŝihstalei AT mâlʹnicagf kačestvoslitkovéšpvyplavlennyhizélektrodovspressovannyhizstružkiaustenitnyhneržaveûŝihstalei AT braginma kačestvoslitkovéšpvyplavlennyhizélektrodovspressovannyhizstružkiaustenitnyhneržaveûŝihstalei AT podʹâčevdv kačestvoslitkovéšpvyplavlennyhizélektrodovspressovannyhizstružkiaustenitnyhneržaveûŝihstalei AT pudikovvn kačestvoslitkovéšpvyplavlennyhizélektrodovspressovannyhizstružkiaustenitnyhneržaveûŝihstalei AT botvinkodv kačestvoslitkovéšpvyplavlennyhizélektrodovspressovannyhizstružkiaustenitnyhneržaveûŝihstalei AT šapovalovva qualityofesringotsmeltedofelectrodespressedofchipsofaustenitestainlesssteels AT burnaševvr qualityofesringotsmeltedofelectrodespressedofchipsofaustenitestainlesssteels AT biktagirovfk qualityofesringotsmeltedofelectrodespressedofchipsofaustenitestainlesssteels AT mâlʹnicagf qualityofesringotsmeltedofelectrodespressedofchipsofaustenitestainlesssteels AT braginma qualityofesringotsmeltedofelectrodespressedofchipsofaustenitestainlesssteels AT podʹâčevdv qualityofesringotsmeltedofelectrodespressedofchipsofaustenitestainlesssteels AT pudikovvn qualityofesringotsmeltedofelectrodespressedofchipsofaustenitestainlesssteels AT botvinkodv qualityofesringotsmeltedofelectrodespressedofchipsofaustenitestainlesssteels |