Мал. 3.20. Схема елект- рошлакового переплава

1 — електрод; 2 — шлак; З — краплі метала; 4 — метал

Мал. 3.21 Схема вакуумно-дугового переплава

1 — електрод; 2 — корпус печі; З — затравка; 4 — краплі метала; 5 — метал; 6 — кристалізатор

Вакуумно-дуговий переплав (ВДЩ (мал. 3.21) видаляє з металів гази та неметалічні включення. Переплавляють виплавлений в елек- тропечах метал. Витратний електрод 1 встановлюють в корпус печі 2 з тиском до 0,001 ЗЗкПА. Між електродом і затравкою 3 створю- ють дуговий розряд. Краплі 4 рідкого метала проходять зону дуго- вого розряда, дегазуються і перетворюються у якісний зливок 5 який охолоджується у мідному охолоджуваному водою кристалізаторі 6. Сильне охолодження зливка та розігрів дугою ванни метала створю- ють умови для направленого затвердіння. Через це неметалічні вклю- чення зосереджуються у верхній частині зливка. Найчастіше засто- совують для виготовлення відповідальних деталей турбін, двигунів, авіаційних конструкцій.

Плавку в електронно-променевих печах застосовують для виго- товлення чистих і надчистих металів (молібдена, ніобія, цирконія і т.і.), для виплавки спеціальних сплавів та сталей. Джерело тепла

3. Металознавство та металопродукція

10 7

— енергія вільних електронів. Метал плавиться і затвердіває у водо- охолоджуваємих кристалізаторах під тиском 1,33*10 ³кПа.

Плавку в плазмених печах застосовують для виготовлення висо- коякісних сплавів і сталей. Джерело тепла — низькотемпературна плазма (ЗО 000°С) створена у плазмових пальниках. Відбувається дегазація виплавляємого метала.

3.5. Кольорові метали та їх сплави

Кольорові метали відзначаються унікальними властивостями: жа- роміцністю, тугоплавкістю, високою електропровідністю, пластичні- стю, корозійною стійкістю, малою питомою вагою, твердістю, здатн- істю утворювати різноманітні сплави і т.д. Вони широко використо- вуються у машинобудуванні, електротехніці, приладобудуванні, ра- діотехніці, електроніці, хімічній промисловості, в атомній та космічній техніці, у побуті. Надзвичайно широкий асортимент вироблюваних кольорових металів (більше 70) і їх сплавів пояснюється їх викори- станням. Кольорові метали і сплави використовують у вигляді на- півфабрикатів (листи, стрічки, фольга, труби, прутки, дріт, профілі) або відливок чи поковок. Розвиток і створення нових галузей про- мисловості викликали необхідність використання кольорових ме- талів високої чистоти та надчистих, які володіють властивостями недосяжними для технічно чистих металів.

Кольорові метали класифікують за ознаками:

• за щільністю (легкі, важкі);

• за температурою плавлення (легкоплавкі, тугоплавкі);

• за схильністю до окислення (звичайні, благородні);

• за поширеністю (поширені, рідкісноземельні, розсіяні).

3.5.1. Легкі метали та їх сплави

До них відносять метали з щільністю до 4500кг/м³. Найбільш поширені алюміній, магній, титан.

Алюміній — сріблясто-білий метал (щільність 2,7г/см³, темпера- тура плавлення 660°С) з високою електро- та теплопровідністю, мо- розостійкістю, корозійною та хімічною стійкістю який добре під дається обробці. Він найбільш поширений у земній корі, але в чистому виг- ляді не зустрічається. Основні руди — боксити які містять до

108

Частина І