Получение композитных литых лигатур с высоким содержанием хрома методами центробежной СВС-металлургии

Краткая аннотация:

Литые лигатуры различного состава на основе хрома (Сr-Al, Cr-Cu, Cr-W, Cr-Mo, Cr-V и др.), плотно укрепились в металлургической отрасли в качестве легирующих добавок при производстве высоколегированных марок сталей, жаропрочных никелевых сплавов, алюминиевых сплавов и др. Однако, получение хром-содержащих легирующих сплавов с значительной разницей в температуре плавления основных компонентов с применением традиционных металлургических методов вызывает ряд трудностей. Высокие температуры плавления вольфрама, молибдена и хрома не позволяют производить приготовление лигатур методами классической плавки шихтовых материалов. Традиционное производство сплавов систем Mo-Cr и W-Cr основано на двух основных технологических принципах: 1. дорогостоящие вакуумно-дуговые и электронно-лучевые переплавы, приводящие к большим потерям исходных материалов в силу их испаряемости под воздействием высоких температур; 2. порошковые методы, включающие многостадийные процессы прессования порошков исходных металлов высокой частоты с, как правило, последующим их спеканием в средах инертных/активных газов (азот, аргон/водород). Таким образом, встает вопрос о необходимости повышения энергоэффективности производства лигатур из материалов, значительно отличающихся по температуре плавления, а также о необходимости снижения себестоимости производства при сохранении свойств и качества материалов. Ответом на данный вызов может являться технология самораспространяющегося высокотемпературного синтеза (СВС), которая уже нашла свое применение для производства различных лигатур, применяемых для разработки новых высокопрочных сплавов конструкционного назначения. Одним из важных технологических направлений СВС-процессов является центробежная СВС-металлургия, которая представляет собой комбинацию СВС и металлотермии. Отличительной особенностью СВС-металлургии является проведение высокоэкзотермических реакций восстановления в сочетании с дополнительным физическим воздействием (воздействие центробежных сил), что позволяет получать качественные литые продукты горения, а также является дополнительным инструментом в управлении процессами формирования состава и структуры получаемых литых СВС материалов. В предложенном проекте описаны проведенные теоретические анализы, практические эксперименты и проверочные металлографические исследования, проведенные в рамках работы по получению композитных литых лигатур Mo-Cr и W-Cr с высоким содержанием Cr методом центробежной СВС-металлургии.