Структура виливків литих композитів системи Сu-V, одержаних електронно-променевим литтям
Cu-V alloys are promising composite materials for electrical engineering application. They have higher normal and high-temperature strength with minimal loss of electrical conductivity, caused by alloying. The production of such alloys is a complex technological task due to the insolubility of vanad...
Gespeichert in:
| Datum: | 2023 |
|---|---|
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Ukrainisch |
| Veröffentlicht: |
Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine
2023
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-3-7 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Metal Science and Treatment of Metals |
Institution
Metal Science and Treatment of Metals| _version_ | 1856543776305053696 |
|---|---|
| author | Likhatskyi, R. F. Matviets, Ye. O. |
| author_facet | Likhatskyi, R. F. Matviets, Ye. O. |
| author_sort | Likhatskyi, R. F. |
| baseUrl_str | |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2023-10-23T09:11:45Z |
| description | Cu-V alloys are promising composite materials for electrical engineering application. They have higher normal and high-temperature strength with minimal loss of electrical conductivity, caused by alloying. The production of such alloys is a complex technological task due to the insolubility of vanadium in copper, its refractoriness and high reactivity. Most of the technologies that make it possible to obtain a uniform distribution of small vanadium inclusions in the copper matrix are complex, multi-stage and expensive. They involve using a powder metallurgy and some other complex methods. The cheapest way to produce ingots and products from a Cu-V alloys is the use of foundry technologies. Due to the insolubility of vanadium in copper and its lower density, the electron beam casting technology was chosen to produce such castings. It provides concentrated spot heating of metal in a vacuum and implements electromagnetic stirring of the melt. It makes it possible to obtain a homogeneous superheated melt and pour it in a vacuum. At the same time, it is important to accelerate the crystallization of the casting as much as possible to ensure the minimum size and uniform distribution of vanadium particles and prevent them from floating. So, this work is devoted to determining the technological features of obtaining high-quality cast composites based on Cu-V system with different chemical composition under the conditions of the specified technology. When producing alloys with a vanadium content of up to 2 % wt., heterogeneity of dispersed particles distribution is then greater, then higher concentration of vanadium is. It is shown that its optimal content in copper corresponds to a concentration of 0,2 % wt., which is close to peritectic. For such an alloy in the cast state, the insoluble strengthening particles of vanadium are uniformly distributed and have dimensions of about 0.5-1 μm. It is important that when remelting such alloys by the common method of induction melting, it is possible to ensure the uniform distribution of vanadium and to preserve the small size of its particles. |
| first_indexed | 2025-09-24T17:41:13Z |
| format | Article |
| id | oai:ojs2.localhost:article-279 |
| institution | Metal Science and Treatment of Metals |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2025-12-17T12:07:48Z |
| publishDate | 2023 |
| publisher | Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine |
| record_format | ojs |
| spelling | oai:ojs2.localhost:article-2792023-10-23T09:11:45Z The structure of castings of cast composites of the Cu-V system obtained by electron beam casting Структура виливків литих композитів системи Сu-V, одержаних електронно-променевим литтям Likhatskyi, R. F. Matviets, Ye. O. сплави системи Cu-V нові електротехнічні матеріали електронно-променева ливарна технологія литі композиційні матеріали мікроструктура Cu-V alloys new electrotechnical materials electron beam casting technology as-cast composite materials microstructure Cu-V alloys are promising composite materials for electrical engineering application. They have higher normal and high-temperature strength with minimal loss of electrical conductivity, caused by alloying. The production of such alloys is a complex technological task due to the insolubility of vanadium in copper, its refractoriness and high reactivity. Most of the technologies that make it possible to obtain a uniform distribution of small vanadium inclusions in the copper matrix are complex, multi-stage and expensive. They involve using a powder metallurgy and some other complex methods. The cheapest way to produce ingots and products from a Cu-V alloys is the use of foundry technologies. Due to the insolubility of vanadium in copper and its lower density, the electron beam casting technology was chosen to produce such castings. It provides concentrated spot heating of metal in a vacuum and implements electromagnetic stirring of the melt. It makes it possible to obtain a homogeneous superheated melt and pour it in a vacuum. At the same time, it is important to accelerate the crystallization of the casting as much as possible to ensure the minimum size and uniform distribution of vanadium particles and prevent them from floating. So, this work is devoted to determining the technological features of obtaining high-quality cast composites based on Cu-V system with different chemical composition under the conditions of the specified technology. When producing alloys with a vanadium content of up to 2 % wt., heterogeneity of dispersed particles distribution is then greater, then higher concentration of vanadium is. It is shown that its optimal content in copper corresponds to a concentration of 0,2 % wt., which is close to peritectic. For such an alloy in the cast state, the insoluble strengthening particles of vanadium are uniformly distributed and have dimensions of about 0.5-1 μm. It is important that when remelting such alloys by the common method of induction melting, it is possible to ensure the uniform distribution of vanadium and to preserve the small size of its particles. Сплави системи Cu-V є перспективними композиційними електротехнічними матеріалами. Вони мають вищі значення звичайної та високотемпературної міцності при мінімальній втраті електропровідності за рахунок легування. Одержання подібних сплавів є складною технологічною задачею через нерозчинність ванадію в міді, його тугоплавкість та високу реакційну здатність. Більшість технологій, які дозволяють одержати рівномірний розподіл дрібних включень ванадію в мідній матриці є складними, багатостадійними і високовартісними та передбачають застосування порошкової металургії. Найбільш дешевим способом для виробництва заготовок та виробів зі сплавів системи Cu-V є застосування ливарних технологій. Через нерозчинність ванадію в міді та його нижчу густину, для одержання виливків було обрано електронно-променеву ливарну технологію. Вона дозволяє здійснювати концентрований точковий нагрів металу у вакуумі та реалізує електромагнітне перемішування розплаву. Це дає можливість одержати гомогенний перегрітий розплав та провести його заливання у вакуумі. При цьому, важливо максимально пришвидшити кристалізацію виливка, щоб забезпечити мінімальний розмір та рівномірний розподіл частинок ванадію і не допустити їх спливання. Представлена робота присвячена визначенню технологічних особливостей одержання якісних литих композитів на основі системи Cu-V різного хімічного складу в умовах вказаної технології. При одержані сплавів із вмістом ванадію до 2 % мас. неоднорідність розподілу дисперсних частинок тим більша, чим вища концентрація ванадію. Показано, що його оптимальний вміст в міді відповідає концентрації 0,2 % мас., яка є близькою до перитектичної. Для такого сплаву в литому стані нерозчинні зміцнюючі частинки ванадію є рівномірно розподіленими та мають розміри близько 0,5-1 мкм. Важливим є те, що при переплаві таких сплавів поширеним способом індукційної плавки вдається забезпечити рівномірність розподілу ванадію та зберегти невеликі розміри його частинок. Physico- Technological Institute of Metals and Alloys of the NAS of Ukraine 2023-09-30 Article Article application/pdf https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-3-7 10.15407/mom2023.03.056 Scientific Technical Journal; Vol. 29 No. 3 (2023): The Scientific Technical journal Metal Science and Treatment of Metals; 56-67 Науково-технічний журнал; Том 29 № 3 (2023): Науково-технічний журнал Металознавство та обробка металів; 56-67 2664-2441 2073-9583 10.15407/mom2023.03 uk https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-3-7/2023-3-7 Copyright (c) 2023 Scientific Technical Journal https://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/4.0 |
| spellingShingle | сплави системи Cu-V нові електротехнічні матеріали електронно-променева ливарна технологія литі композиційні матеріали мікроструктура Likhatskyi, R. F. Matviets, Ye. O. Структура виливків литих композитів системи Сu-V, одержаних електронно-променевим литтям |
| title | Структура виливків литих композитів системи Сu-V, одержаних електронно-променевим литтям |
| title_alt | The structure of castings of cast composites of the Cu-V system obtained by electron beam casting |
| title_full | Структура виливків литих композитів системи Сu-V, одержаних електронно-променевим литтям |
| title_fullStr | Структура виливків литих композитів системи Сu-V, одержаних електронно-променевим литтям |
| title_full_unstemmed | Структура виливків литих композитів системи Сu-V, одержаних електронно-променевим литтям |
| title_short | Структура виливків литих композитів системи Сu-V, одержаних електронно-променевим литтям |
| title_sort | структура виливків литих композитів системи сu-v, одержаних електронно-променевим литтям |
| topic | сплави системи Cu-V нові електротехнічні матеріали електронно-променева ливарна технологія литі композиційні матеріали мікроструктура |
| topic_facet | сплави системи Cu-V нові електротехнічні матеріали електронно-променева ливарна технологія литі композиційні матеріали мікроструктура Cu-V alloys new electrotechnical materials electron beam casting technology as-cast composite materials microstructure |
| url | https://momjournal.org.ua/index.php/mom/article/view/2023-3-7 |
| work_keys_str_mv | AT likhatskyirf thestructureofcastingsofcastcompositesofthecuvsystemobtainedbyelectronbeamcasting AT matvietsyeo thestructureofcastingsofcastcompositesofthecuvsystemobtainedbyelectronbeamcasting AT likhatskyirf strukturavilivkívlitihkompozitívsistemisuvoderžanihelektronnopromenevimlittâm AT matvietsyeo strukturavilivkívlitihkompozitívsistemisuvoderžanihelektronnopromenevimlittâm AT likhatskyirf structureofcastingsofcastcompositesofthecuvsystemobtainedbyelectronbeamcasting AT matvietsyeo structureofcastingsofcastcompositesofthecuvsystemobtainedbyelectronbeamcasting |