автореферат диссертации по металлургии, 05.16.07, диссертация на тему:Основы электронно-лучевой технологии получения материалов из диспергированного расплава

РГ6 ОД - 8 ОПТ ЯУ6

НАЦИОНАЛЬНАЯ АКАДЕМИЯ НАУК УКРАИНЫ Институт электросварки им. Е. О. Патона

На правах рукописи

Ж У к Геннадий Вилаорович

УДК 669.537.533.621.78

ОСНОВЫ ЭЛЕКТРОННО-ЛУЧЕВОЙ ТЕХНОЛОГИИ ПОЛУЧЕНИЯ МАТЕРИАЛОВ ИЗ ДИСПЕРГИРОВАННОГО РАСПЛАВА

05.16.07 —

(еталлургия металлов высокой чистоты и специальных сплавов

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата технических наук

Киев 1996

Работа выполнена в Институте электросварки ни. ЕО.Патона НАН Украины

кандидат технических наук ТРИГУБ Н.П.

Научный руководитель Официальные оппоненты

Ведущее предприятие

доктор технических наук МАЛАШЕНКО И.О. кандидат технических наук КУЛАК Л.Д.

НПП "Машпроект" г.Николаеа

Направляем Вам для ознакомления автореферат диссертации инженера Жука Геннадия Вилиоровича. Просим Вас и сотрудников Вашего учреждения, которые интересуются темой диссертации, принять участие в заседании специализированного совета или прислать отзыв (1 экз., заверенный печатью) по адресу: 252650, Киев-5, ГСП, ул. Боженко,11, ученому секретарю специализированного совета.

Защита состоится " 211 1996 г. на заседании специа-

лизированного совета по защите диссертаций (шифр К 50.02.02) при Институте электросварки им. Е.О.Патона НАН Украины.

С диссертацией можно ознакомиться в научно-технической библиотеке института.

Автореферат разослан *<?<?" С>-£- 1996 г.

Ученый секретарь специализированного совета докт. техн. наук

А. А. Бондарев

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. В настоящее время одной из основных проблем в технологии деформируемых жаропрочных сплавов ппляетсл получение металла с гомогенной, мелкозернистой структурой, что достигается путем многостадийной термомеханической обработки отливох. Такую структуру в исходной заготовке могут обеспечить тзюк<з металлургические технологии, в которых достигается высокая скорость охлаждения расплава при кристаллизации. К этим технологиям относятся методы скоростного затвердевания Г?ЭТ (например, расплющивание капель иегкду массивными пластинами, спиннингование расплава, охлаждение в • жидкой среде), УАОЕЯ • процесс. Наибольшее распострансниа получил Овргеу - метод, состоящий в распылении струи расплава инертным газом и осаждении потока капель на подложку, который обеспечивает высокую скорость охлаждения и производительность при формировании заготовки.

Основным недостатком Озргеу - процесса является пористость получаемых материалов, вызванная захлопыванием пузырьков газа каплями. Этот недостаток позволяет устранить метод электроннолучевого дисп зргирования расплавов (ЭЛДР) о поле центробежных сил. При высокой производительности разработанный в ИЗО им. Е.О.Патона метод позволяет получать 100%-ную плотность материала в услов;шх вакуума.

Цель работы. Разработка основ электронно-лучевой технологии получения конструкционных материалов из диспергированного расплава. В соответствии с поставленной целью основными задачами работы являлись: создать математические модели стадий процесса ЭЛДР; определить характерные для метода скорости охлаждения расплава; установить влияние технологических параметров на структуру и свойства получаемых конструкционных материалов; соответствечно установить оптимальные технологические

параметры процесса; определить область применения метода для различных классов материалов.

Методика исследований. Эксперименты по получению компактных заготовок, покрытий, биметаллических материалов и композиционных материалов типа металл-керамика методом ЗЛДР проводили на Злектронно-лучааой установка Э121, разработанной в ИЭС им. Е.О.Патона НДН Украины при непосредственном участии автора. Структуру материалов исследовали методами оптической и просвечивающей электронной микроскопии на тонких фольгах. Для идентификации фол использовались аналитический электронный микроскоп (АЭМ) и Superprob. Микроструктуру ббразцов исследовали с помощью микроскопа NEOPHOT. Химический ссстаа переходной зоны композиции сплав-подложка и особенности ргслрадоленя злементоо □ области мехсф&зового взаимодействия изучили с помощью зондооого микроскопа САМ ЕС А. Механические свойства полученных компактных материалов определяли ó исходном состоянии и после термомеханической обработки. Численные расчеты в рамках разработанных математических моделей проводились на персональном компьютере 4CS DX-4.

Научная новизна. Предложена математическая модель процесса нагрева и плаалония вращающейся цилиндрической заготовки концентрированным источником энергии. Установлено, что для получения направленного потока диспергированного расплава удельная мощность электронного луча на поверхности металлической загоюаки (сплавы на никелевой основе, алюминий, титан) должна быть но ниже 30000 кВт/м , а ускорение капель при отрыве от заготовки - не менее 200 д.

Разработана математическая модель теплофизичасхих процессов кристаллизации капель диспергированного расплава на подложке. Установлено, что □ методе ЭЛДР скорости охлаждения расплава для

4

указанных металлов и сплавов составляют порядка 10 К/с и линейно ¡»звиент от температуры подложки. Показано, что при темгературв

подложки на 20...50 К ниже температуры плавления диспергируемых етрспрочных никелевых сплапоа ЗП075, ЗПбЗЗ реализуется реи игл с подплавленкем предыдущего слоя, что обеспечивает гарантированное соединение капель и эффективное компактироззниа формируемой зяготозки.

Разработана физическая модель глзн содействия диспергированного расплава с несмачиваемой подложкой (система алюминнм-окскд алюминия) с образованием механического сцепления. Установлено, что сцепление происходит при наличии на поверхности подложки неровностей с характерным размером 10 мил.

Исследована структура жаропрочного иихелеаога с плаза ЗПЭ75, полученного методом ЭЛДР. Установлено, что структура характеризуется высокой химической однородностью (коэффициент п'.кпеции основных легирующих элементов - не Солео 1,1), малым размером зерна (3Q...50 и хм), дисперсностью упрочняющей у1- фазы (до 5 мкм), что обеспечиЕЕОт повышение цаханичаскня свойсто исходных заготовок.

Практическая ценность и реализация результатов работы.

Получены заготовки дисков газовых турбин из жаропрочного никелевого сплава ЭП975 с улучшенными на 15...20% механическими свойствами.

Получен биметалл титан ВТ1-0 - Ст.20 с прочностью соединения составляющих но шско 150 Мпа.

Получен композиционный материал алюминий - прессованный оксид алюминия (керамика) с прочностью соединения составляющих на уровне прочности керамики.

Апробация работы и публикации. Основные положения и результаты работы докладывались на Международной конференции "Сварные конструкции" (Киев, 1395 г.), 5-м Международном симпозиуме "Trends and New Applications In Thin Filma" (Колмар, 19SS г.). В полном объема работа обсуждалась на металлургическом семинаре а ИЭС им. Е.О.Патона. По теме диссертации опубликвано в

соавторство 4 статьи, подано 7 заявок на предполагаемое изобретение и получено 2 положительных решения по заявке на изобретение в России.

На защиту выносятся: закономерности плавления электронным лучом поверхности вращающейся заготсзки; расчет параметров потока диспергированного расплава; закономерности теппофизических процессов затвердевания диспергированного расплава; закономерности взаимодействия диспергированного расплава с несмачивлемой подложкой; результаты исследования взаимодействия диспергированного расплава с подложкой с образованием и без образования хим. соединения; особенности формирования структуры жаропрочных никелевых сплавов в условиях высоких скоростей охлаждения и вакуума.

Структура и объем работы. Диссертация состоит из введения, пяти глав, общих выводоа, списка использованной литературы из 74 наименований и приложения. Работа изложена на 104 страницах машинописного текста, имеет 64 рисунка и 2 таблицы.

Во введении обоснована актуальность работы, изложены основные положения, которые выносятся на защиту.

В Первой елааа дан обзор научной литературы, в котором отражено современное состояние технологии получения материалов из диспергкроанного расплава и методов се описания. Проанализированы преимущества и недостатки известных процессов, использующих кристаллизацию в микрообъемах. Обоснована перспективность решения проблемы получения материалов с плотной, однородной мелкокристаллической структурой методом ЭЛДР. Изложены цель и задачи работы.

Во оторой главе описаны основы метода ЭЛДР и оборудование для ого реализации, материалы для исследования, техника эксперимента и методы исследования опытных образцов конструкционных материалов.

В третьей главе изложены теоретические основы формирования потока диспергированного расплава, растекания капель по

смачиваемой и неоплачиваемой подложке, описаны тепловые процессы при формировании материала, представлены математические модели процессов и результаты численных расчетов.

В четвертой главе приведены результаты исследования структуры и физико-механических свойств компактных материалов, полученных диспергированием расплавов в поле центробежных сил. Показана адекватность математических моделей экспериментальным данным.

В пятой главе проанализировано влияние основных технологических параметров на стабильность процесса диспергирования, структуру и свойства получаемых материалов, определены оптимальные технологические параметры, исследованы практические возможности метода.

ОСНОВНОЕ СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Новым прогрессивным методом прямого компактирования материалов, использующим наряду с быстрым затвердеванием расплавов преимущества вакуума и электронно-лучевого нагрева, является электронно-лучевая технология получения материалов из расплава, диспергированного а поле цет'робежных сил. Наряду с положительными свойствами, придаваемыми способом прямого компактирования, указанный метод обеспечивает практически 100%-ную плотность материала и его химическую чистоту на уровне не хуже исходного материала, а также высокую производительность.

Сущность метода заключается

Рис. 1. Схема метода: I-электронные пушки, 2-расходуемая загогочка, 3-подложка.

о создании направленного потока капель расплава центробежным диспергированием жидкого металла с поверхности вращающейся со скоростью более 1500 об/мин расходуемой заготовки в условиях ее плавления электронным лучом и осаждении капель расплава на подложка (рис.1). Метод реализован с использованном электроннолучевой установки Э121, имеющей следующие технические; характеристики: мощность технологическая 420 кВт; ускоряющее напряжение 25/32 кВ; количество электронных пушак 3; поминальное давление в камера 0.07 Ла; частота вращения заготовки 0...3000 об/мни; максимальные размеры изделий 500x500x200 мм.

Для моделирования процесса нагрева и плавления расходуемой заготовки создана математическая модель оплавления поверхности вращающегося * цилиндра концентрированным источником энергии (рис.2). Во всей объеме расходуемой заготовки решается уравнение

теплопроводности с! Г

Ср-~(Яу(Х дгасЗ Т) + *

с!1

Высокая скорость сращения позволяет считать энергию луча равномерно распределено?! по кольцуй свести уравиениэ к двумерному. Начальной услокш:

Т^=о=Т0

Электронный/ луч

Загошо5ка

Рнг.2 Схема модели нагрева расходуемой заготовки

Граничные условия: на оси заготовки

гТГ

— |г=о = О дг

из поверхности заготовки

дТ

X— |г=я = оп{2,1) - сст(Т4 - Т*ср),

дг

гдаОП(2,1) - локальный нагрев концентрированным источником на тсрцэх заготовки

оТ ЙТ

х -|г=п. = -со(Т4 - тср 4 ) ; Х-1 г=о=а(Т - Та ) сУг дг

Расчоты а рамках модели показали, что ширина кидкой ванны л пределах 10% соответствует эффестивному диаметру луча. Рассчитана гзсисимссть размеров и конфигурации жидкой ванны, скорости плавления заготовки от мощности и дяэметра фокального пятна. В результате численных расчетов и анализа полученных

гхспернментальных данных установлено, что для стабильности процесса оплазлз)!«я заготовки удельная ,','ощиость электронного луча на поверхности заготовки должна быть не ни;;:е 30С00 кВт/и 2 . При этом ли»

образующихся капель от частоты врашения заготовки: о - экспериментальные данные;

кривая • расчетные данные.________

1лл скорость перемещения электронного

луча вдоль образующей цилиндра должна быть не менее 1,5 ми/с. Под дсйстпием центробежных сил расплав удаляется с поверхности заготовки в виде направленного потока капель с диаметром порядка 1 мм и скоростью 15 м/с (угол раскрытия потока в диаметральной плоскости 20°, в оссвой - 2°).

Исследованы параметры потока диспергированного расплава. Установлена зависимость диаметра капель от частоты вращения заготовки (рис.3)

Расчетным путем установлено и экспериментально подтверждено, что размер капель в потоке диспергироаанного расплава колеблется в пределах 0.1...3 мм. При этом распределение капель по размерам имеет бимодальный характер (основные капли' и ■ капли-сателлиты). Расчеты показали, что при подлете к подложке капли имеют правильную сферическую форму и находятся в твердо-жидком состоянии с температурой, близкой к температуре ликвидус (время затвердевания > время полета > время формообразования).

После попадания на подложку капли

растекаются и затвердевают в условиях высоких значений напорного давления и скорости охлаждения. Разработана модель затвердевания диспергированного расплава на вращающейся цилиндрической подложке, (рис.4). Основу модели составляет решение уравнении

I

I

I

Рнс. 4 Схема иаиесешш диспергированного) расплава на вращающуюся | щглнидрнческ'ую подложку.________]

теплопроводности в цилиндрических координатах а системе материал-подлолка. Предварительно было оценено число Рейнольдса о растекающейся капле, которое составило величину порядка 1, что указывает на лпминарность потоков. В сопокупностя с параллельностью потоков подложке ото дает прапо исключить конвективные члены из уравнения теплопрсаодности я "'.идкой фаза и пид урлвнения при переходе из твердой в кидкую область останется неизменным. Выделение скрытой теплоты плавления учитывается сведением з оффективную теплоемкость непрерывной функции с(Т) ~ С;(Т) + !-ф(7).

Затвердевание кзпли начинается при к алых толщина?: рзгтсхшепгся слоя, что позволяет моделировать затоердеоанна кзпли псслэ полного се растекания. Предположение о нормальном распределен«!) температуры по оси цилиндра позволило свести уравнено к двумерному. Более того, при рассмотрении единичного акта ззтвзрдеванкл капли, учитывая малость ее толщины по сравнению с толщиной подложки, можно ограничэться решением одномерной задачи

дТдТдТ Ср— = — {}.— )

81 дх дх

граничные условия

ат

X.—-= оп(1) - еа(Т* - Т'ср) ; дх

дТ

— ¡г» О = О

дх

3 результате расчетов в рамках модели установлены харзктеркь-э для метода скорости кристаллизации порядка 104 Юс.

Уохл 8

,10* К/с

1 к

\

1200 1300

1«»00

1500 1550 тпойл «к

Рнс.5. Зависимость начальных скоростей охлаждения расплава от температуры подложки.__

Зависимость скорости охлаждения расплава от температуры подложки близка к линейной (рис.5). При предварительном подогреве подложки до уровня

Тво11с1*30...50 К происходит

подплавление подложки (рис.б), что обеспечивает полное взаимодействие капли с подложкой и соседними каплями. Это подтверждают проведенные эксперименты по диспергированию жаропрочного никелевого сплава ЭП638 на никелевую подложку в виде отдельных капель и слоев толщиной до 20 мм при различной температуре подложки. При низкой температуре подложки капли растекаются с

образованием на периферии четкого валика. При этом структура материала характеризуется неоднородностью, слоистостью и микропористостью, обусловленными неудовлетворительным

Т,К

1600 Т6

1500 'N00 1300 1200 1100 1000

""—'Я -

Р--

У

'Г

/ _

/

(

.0,5

1

Рис.б. Эволюция контактной температуры для различных температур подложки. _

и

взаимодействием между соседними каплями. При увеличении температуры валик сглаживается, из-за уменьшения скорости охлазденип незначительно (до десятков микрон) возрастет размер зерна. По диффузионному проникновению компонентов сплава в никель н независимым измерениям микротвердости установлено (рис.7), что толщина образующегося диффузионного слоя составляет 30...70 ыкм,

что меньше толщины отдельной растекшейся капли. Таким образом, при диспергировании расплава обеспечивается надежное диффузионное взаимодействие без образования развитой жадной ванны. Отсутствие развитой жидкой ванны позволяет значительно, по сравнению с традиционными» методами, уменьшить толщину хрупкой прослойки при соединении

и нте р м еталл идообразующих пар металлов. Исследовано Ьззимодейстпие диспергированного расплава титана ВТ1-0 со сталью 20. Установлено, что при получении' данного биметалла образуется прослойка интерметаллидоп Ti-Fe и карбидов Ti-C толщиной в сотые доли мм. Такая толщина прослойки позволяет получать прочность соединения титана со сталью на уропнэ 150 МПа,

что является достаточно высокой величиной для этой пары металлов. Установлена зависимость предела прочности соединения от температуры (рис.8).

Рнс.7. Зависимость uiiipiuibt диффузионной зоны от температуры подложки:

1-теоретическая,

2- экспериментальная.____

[(роме того, наличке высоких скорости оглашения и напорного давления позволяет соединять металлические материалы с несмачиваемой подложкой. Для списания процесса соединении разработана модель взаимодействия диспергированного расплава с неемзчиваемой

подложкой за счет проникновения расплава под действием напорного давления

в капле в микронеровности поверхности (капилляры). При этом критический размер

ыихронерозмостей определяется из условия равенства напорного и капиллярного давлений

б, МРа 200

г = -

2^5

10D0 1100 1200 1300 Т,К

Рис.8. Зависимость предела прочности сбразцоа Ti - Ст. от температуры подложки при диспергировании.__________

где V- скорость капли, р - плотность расплава, 6- коэффициент поверхностного натяжения, £=1...2 - коэффициент, определяемый конфигурацией неровностей. Для метода ЭЛДР данный размер составляет 10 ыкм. Модель проверена нд композиционном материале А1-А!г О} (керамика), для которого достигнута прочность соединения составляющих на уровне прочности керамики.

Высокие скорости охлаждения расплава и гара(гтированнос взаимодействие мо«ду каплями обеспечивают плотную, гомогенную структуру с дисперсным распределением структурных и

фазовых составляющих в сложнолепфоаанных, в частности о жаропрочных сплавах.

Методом ЭЛДР были получены образцы жаропрочного никелевого сплапа ЭП975 при различных температурах подложки . Важной особенностью микроструктуры образцов является отсутствие кзрбидных выделений значительной протяженности по границам зерен, что свойственно современным суперсплааам, получаемым механическим легированием. Характерные для литья кзбидныо выделения шрифтовой конфигурации заменяются выделениями кубической и глыбообразной формы. Величина карбидных выделений

находится на уровне нескольких микрсн, а величина упрочняющей у' -фазы на превышает 0.3 мкм, при этом сна имеет степень размерного несоотпетствия решеток с матрицей на уровне 0.2..,1%, что обеспечивает существенный рост жаропрочности.

Полученная структура диспергированного сплава ЭП975 определила его высокие механические свойства (табл.).

Технол ов.МПа 5,% 4».% КСи, Дж/см^

сгил МПз

ЭЛДР 1225 Э24 12.0 14.6 65

1153 924 13.0 14.0 65

ЭЛППЕ 335 взо 16.0 10.0 43

Примечание: над чертой приведены свойства в плоскости растекания капель, под чертой - поперек плоскости, ЭЛППЕ -электронно-лучевой переплав с промсх{уточной емкостью.

Табл. Механические свойства сплава ЗП975 при комнатной температуре.

По ходу выполнения работы проведены эксперименты по выявлению рациональных областей применения метода ЭЛДР с точки зрения получения материалов различного функционального назначения. В этом плане разработанная технология ЭЛДР может бьггь использована

при производства покрытий, монолитных материалов, биметаллических, композиционных материалов, при сварке.

ВЫВОДЫ

1 .Разработаны физико-металлургические основы электроннолучевой технологии получения заготовок из иаропрочных никелевых сплавов ЗП375 и ЗГШОб, биметалла титан-сталь, композиционного материала алюминий-оксид алюминия из диспергированного расплава.

2.Разработану расчетная схема для моделирования тепловых процессов при электронно-лучевой технологии получения материалов га диспергированного расплава на основе уравнения теплопроводности Оурьо.

3.Разработана математическая модель нагрева и плавления

вращающейся расходуемой заготовки концентрированным источником

кггрева. В рамках модели рассчитаны оптимальные значения

8 2

технологических параметров: удельной мощности луча -10 Вт/м , общей мощности луча - 40 кВт, температуры предварительного нргрева заготовки 0.5...0.6 .

¿».Расчетным путем установлено и экспериментально подтверждено для исследованных материалов, что размер капель в потоке диспергированного расплава колеблется с пределах 0.1...3 мм. При этом капли имеют правильную сферическую форму и находятся в твердо-иидком состоянии с температурой, близхой к температуре ликвидус.

й.Разработана физическая модель сцепления диспергированного металла с несмачиваемой подложкой (система апюмииий-охенд алюминия) о условиях высоких напорного давления (ШПа) и скорости охлаждения (3x103 Юс).

б.Разработана математическая модель теплофизических процессов формирования материала на подложке. Расчеты в рамках модели

4

показали, что скорость охлаждения в методе ЭЛДР составляет до 10 «С/с. Рассчитан режим, при котором происходит подплавление каплей ранее нанесенного слоя. Результаты расчетов подтверждены экспе-

рпментами по'получению из диспергированного расплава ззготсзоя ш жаропрочных никелевых сплавов ЗПЭ75 и ЭП6ЭЗ.

7.Создзна электронно-лучеппя установка для реализации разработанного метода.

З.Разработаи способ соединения титана со сталью методом диспергирования титана на стальную подложку. Получена прочнеет!» соед1!нения титана со сталыо на уровне 160 МПа.

Э.Разработан способ получения из диспергированного ргсллапз монолитных заготовок жаропрочных никелевых сплавов ЗПа75 и ЭП323. Исследована структура жаропрочного никелевого сплава ЕПЭ75Г полученного методом ЭЛДР. Установлено, что структура характеризуется высокой химической однородностью (коэффициент ликвации основных легирующих элементов - не более 1,1), малым размером зерна (30...Е0 мкм), дисперсностью упрочняющей ■('• фазы (до 5 мкм). Установлено, что прочностные характеристики сплава ЗЛЭ75, полученного методом ЭЛДР выше аналогичных для crmasa, полученного ЗЛППЕ на 15...20%.

Ю.Устзмоолено влияние температуры предварительного нагрева подложки на качество получаемых материалоз для ряда моталлав и сплавов. Определены оптимальные значения температур подложки для следующих материалов: жаропрочные никелевые сплавы ЗП975 н ЭП653 - 15С0...1530!', оксид алюминия - алюминий - 720...G60 К, титан - сталь -1160 К.

11. Устанослано, что метод ЭЛДР применим для получетш заготовок дисков газовых турбин изпеаропрочных никелевых епласоа ЗПЭ75 и ЭПЗО-З, при производство титановых труб, при сосстансопсшш изношенных деталей двигателя внутреннего сгорания из ипзкоуглеродпетой стали сталью Р6М5 с повышением уросил их прочности, для производства биметалла титан - сталь и композиционного материала алюминий - оксид алюминия.

Основное содержание диссертации напечатано в работах:

1 АЛ.Тихоновский, ПА.Пап, ДА.Козлитин, Г.В.Жук и др. Способ электронно-лучевого литья из диспергированного расплава./ Проблемы спец. электрометаллургии.-1993.-Ш.-с.35-39.

2.Г.В.Жук, Д.А.Козлитин, ПА.Пап Моделирование тепловых процессов быстрого затвердевания при литье диспегированных расплавов./ Там же.- с.44-49.

3.Г.В.Жук, ПА.Пап Исследование влияния температуры на физические процессы о системе материал-подложка при литье из диспергированного расплава./ Проблемы спец. электрометаллургии.-! 9Э5.-Ы3.-С.32-37.

4.Г.В.Жук, П-А.Пап, Н.П.Тригуб, В.И.Костенко Физические основы соединения металла с керамикой при электронно-лучевом литье из диспергированного расплава./ Проблемы спец. электрометаллур-гии.-1996.-М1.-с.37-42.

Личный вклад автора. В работах, выполненных в соавторстве, основной вклад в теоретические разработки и анализ результатов экспериментов принадлежит автору. В работе [1] исследованы характеристики диспергированного расплава и свойства полученных материалов. В работах [2,3] разработана математическая модель затвердевания диспергированного расплава, изучены закономерности его взаимодействия с подложкой, определены скорости охлаждения расплава, параметры диффузионного взаимодействия. В работе [4] автор разработал модель взаимодействия диспергированного материала с несмачиваемой подложкой и исследовал условия взаимодействия А1 с А1г Оз.

Жук Г.В. " Основи електронно-променевоУ технологи виробництва матер|ал1в з диспергованого розплаву". Рукопис дисертацина здобування паукового ступеню кандидата техжчних наук. Спец1альн1сть 05.16.07 - металурпя меташв високоТчистоти та спещальних сплав!в. IE3 ¡м.е.О.Патона НАН УкраТни, м.Ки'Гв, 1995 р.

Розроблеж математичн! модел1 стадш процесу електромно-променевоТ технологи виробництва MaTepianiB з диспергованого розплаву. Виочано вплив високих швидкостей охолодження та напорного тиску на структуру I властивост1 MaTepianiB. Виэначен! оптимальж технолопчж параметр!» процесу ЕПДР.

Розроблеж основи електронно-променевоТтехнологи жаром!цних жкелевих сплавш з диспергованого розплаву. Технолоп'я включас а себе використання високо'Гшвидкост! тверд!ння розплаву та вакуумне середовище для одержанни п заготовках гомогенно'Г, др1бнозернистоУ структури. Одержан! експериментальн! зразки заготовок дискш газових турбЫ з високими мехажчними оластивостями. Ключоо1 слопа: електронно-променева технолопя, диспергований розплав, швидюсне охолодження, математичне моделюваннл, др1бнозерниста структура, жаром1цний сплав, теплоф!зичн1 процеси, кристалЬац1л.

Zhuk G.V. "Fundamentals of. the electron beam technology of materials from sprayed melt". The manuscript of the thesis for the doctor of science degree obtaining. Speciality 05.16.07 - the high pure metal3 and special alloys

metallurgy. E.O.Paton EVVI WAS of Ukraine, Kyiv, 1995.

'j

The mathematical models of the electron beam technology of materials from sprayed melt process stages fundamentals were developed. The high cooling rates and spray pressure influence on the materials structure and properties was investigated. The EBSM ргосезз optimum technology parameters were determined.

The fundamentáis of the electron beam technology of superalloys from sprayed melt were developed. The technology included using of high melt solidification rate and vacuum environment for the homogeneous fine grained structure obtaining in billets. The experimental specimens of gas turbine discs with high mechanical properties were obtained. Key words: electron beam technology, sprayed melt, rapid quenching, mathematical modelling, fine grained structure, superalloy, heal transfer processes, crystallization.