http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96732 Thu, 09 Apr 2026 20:00:48 GMT 2026-04-09T20:00:48Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/bitstream/id/288012/ http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96732 http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96903 Численное исследование гидродинамики расплава в установке ковш–печь постоянного тока Крикент, И.В.; Самохвалов, С.Е.; Кабаков, Д.Ю.; Кривцун, И.В.; Демченко, В.Ф.; Пиптюк, В.П.; Греков, С.В. При внепечной обработке стали в сталеразливочном ковше с использованием подогрева электрической дугой (установка ковш-печь) существенное влияние на интенсификацию газовыделения из металлического расплава и его взаимодействие с вводимыми в ковшевую ванну раскислителями и легирующими присадками оказывает перемешивание расплава. Формирование сложного движения в системе газДметаллический расплав происходит в результате взаимодействия всплывающих пузырей инертного газа с расплавом при барботаже ванны газом, а также за счет электромагнитной силы, возникающей в объеме расплава при прохождении через ванну электрического тока. С целью количественной оценки степени перемешивания стали в ковше в статье используется метод математического моделирования. Для описания гидродинамических процессов привлекается трехмерная модель, учитывающая асимметричное расположение продувочной фурмы. Электромагнитные процессы в сталеразливочном ковше описываются в осесимметричном приближении. Для задания распределения плотности тока на свободной поверхности расплава используются ранее опубликованные результаты моделирования магнитогазодинамических процессов в столбе сильноточной дуги. Проведен сравнительный анализ раздельного влияния различных силовых факторов и их комбинации на движение расплавленного металла в ковше. Установлено, что электромагнитные силы способствуют уменьшению застойных зон в расплаве. При заданной производительности продувки ванны инертным газом из двух параметров дугового разряда (тока и длины дуги) более эффективным средством интенсификации перемешивания жидкого металла в ковше является ток дуги.; At out-of-furnace treatment of steel in casting ladle with application of electric arc heating (ladle-furnace unit) melt stirring has a significant influence on intensification of gas evolution from the metal melt and its interaction with deoxidizers and alloying fillers added to the ladle bath. Formation of complex motion in gas-metal melt system occurs as a result of interaction of floating inert gas bubbles with the melt and bath sparging by gas, as well as due to electromagnetic force arising in the melt volume at electric current passage through the bath. Mathematical simulation method is used in the paper for quantitative evaluation of the extent of steel stirring in the ladle. A 3d model allowing for asymmetrical layout of blow-off tuyere, is used to describe hydrodynamic processes. Electromagnetic processes in the casting ladle are described in axisymmetric approximation. Earlier published results of simulation of magnetogasdynamic processes in the column of high-current arc, are used to assign current density distribution on melt free surface. Comparative analysis of separate influence of various force factors and their combination on molten metal movement in the ladle was performed. It is established that electromagnetic forces promote reduction of stagnant zones in the melt. At the specified efficiency of bath blowing by inert gas, of the two parameters of arc discharge (current and arc length) arc current is the more effective tool for intensification of liquid metal stirring in the ladle. Wed, 01 Jan 2014 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96903 2014-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96902 Магниты Nd–Fе–B с наноразмерной структурой Шаповалов, В.А.; Шейко, И.В.; Никитенко, Ю.А.; Якуша, В.В.; Степаненко, В.В. Анализ существующих постоянных магнитов показал эффективность и перспективность применения магнитов на основе сплава Nd-Fe-B. Для получения максимальных значений магнитных свойств структуре магнита необходимо придать нанокристаллическое строение, которое можно получить как при твердом состоянии, так и при сверхбыстрой закалке из расплава. Рассмотрены современные технологии получения микрокристаллической структуры в объеме сплава Nd-Fe-B: способ циклического гидрирования-дегидрирования HDDR (hydrogenation disproportionation desorption recombination Е гидрирование, диспропорционирование, десорбция, рекомбинация); механическое измельчение в мельницах с образованием нанопорошков заданной фазы; сверхбыстрая закалка из жидкого состояния с получением лент и чешуек. Показано, что большую перспективу имеют способы сверхбыстрой закалки расплава из жидкого состояния, которые обусловлены высокими значениями производительности и магнитных свойств. Наличие аморфной структуры делает этот вид материалов более технологичным, поскольку позволяет в процессе спекания и отжига получать магнит с заданным размером зерна. Еще одним преимуществом быстрозакаленных сплавов, полученных из жидкого состояния, является однородность и гомогенность расплава. Однако высокий уровень химической активности компонентов сплава и многостадийность обработки являются причинами загрязнения и снижения магнитных свойств конечного продукта. Проблема загрязнения расплава при сверхбыстрой закалке может быть решена с помощью разработанной в Институте электросварки им. Е. О. Патона технологии диспергирования расплава при индукционной плавке в секционном кристаллизаторе. Она позволяет получать высокочистые прецизионные сплавы в аморфном и микрокристаллическом состоянии в виде чешуек.; Analysis of currently available permanent magnets showed the effectiveness and prospects for application of magnets based on Nd-Fe-B alloy. To obtain maximum values of magnetic properties, magnet structure should be made nanocrystalline, which can be achieved both in the solid state and at superfast quenching of the melt. Modern technologies of producing microcrystalline structure in the volume of Nd-Fe-B alloy are considered: method of cyclic hydrogenation-dehydrogenation HDDR (hydrogenation, disproportionation, desorption, recombination); mechanical crushing in mills with formation of nanopowders of the specified phase; superfast quenching from the molten state, producing strips and flakes. It is shown that the methods of superfast quenching of the melt from the liquid state are highly promising, which is due to high values of efficiency and magnetic properties. Presence of amorphous structure makes this kind of materials more readily adaptable to fabrication, as it allows producing a magnet with specified grain size during sintering and annealing. Another advantage of fast-quenched alloys produced from the liquid state, is melt uniformity and homogeneity. However, high level of alloy component chemical activity, and multistage nature of treatment are the causes for contamination and lowering of magnetic properties of the final product. Problem of melt contamination at superfast quenching can be solved by application of developed at PWI technology of melt dispersion at induction melting in a sectioned mould. It allows producing high-purity precision alloys in the amorphous and monocrystalline state in the flake form. Wed, 01 Jan 2014 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96902 2014-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96901 Технологические особенности выплавки сложнолегированных алюминиевых сплавов типа В96 Федорчук, В.Е.; Биктагиров, Ф.К. Представлены данные о влиянии способа выплавки на однородность слитков сложнолегированного алюминиевого сплава В96 системы Al-Zn-Mg-Cu. Показано преимущество индукционных печей над печами сопротивления для производства алюминиевых сплавов, склонных к ликвационным расслоениям. Определено, что наибольшая чистота по неметаллическим включениям обеспечивается при барботировании алюминиевого расплава аргоном и фильтрации металла при разливке через керамические фильтры. Исследовано влияние модификатора структуры (скандия) на качество литых заготовок. Показано, что легирование сплава В96 0,25...0,35 мас. % скандия обеспечивает повышение показателей механических свойств металла и позволяет сократить или совсем исключить гомогенизирующий отжиг слитков перед последующей обработкой деформацией.; Data on the influence of melting process on homogeneity of ingots of complex aluminium alloy V96 of Al—Zn—Mg—Cu system are presented. The advantage of induction furnaces over resistance furnaces for production of aluminium alloy prone to liquation delaminations is shown. It is determined that the highest purity as to nonmetallic inclusions is ensured at aluminium melt sparging by argon and metal filtering through ceramic filters during pouring. Influence of structure modifier (scandium) on cast billet quality was studied. It is shown that alloying of V96 alloy by 0.25...0.35 wt.% scandium ensures an improvement of metal mechanical property values and allows reducing or completely eliminating the homogenizing annealing of ingots before subsequent forming. Wed, 01 Jan 2014 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96901 2014-01-01T00:00:00Z http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96900 Изучение температурного поля профилированных монокристаллов вольфрама, получаемых плазменно-индукционным способом Шаповалов, В.А.; Якуша, В.В.; Никитенко, Ю.А.; Долиненко, В.В.; Гниздыло, А.Н.; Жолудь, В.В. Рассмотрен вопрос экспериментального исследования температурного поля в профилированном монокристалле вольфрама при плазменно-индукционном способе выращивания. На основании данных прямых измерений температур в кристалле с помощью термопар ВР 5/20 выполнен анализ температурных градиентов в его объеме. Показано, что при данном способе выращивание монокристалла проходит в условиях практически плоского фронта кристаллизации, и термонапряженное состояние профилированного кристалла в основном определяется значением градиентов температур вдоль его ширины и высоты. Установлено, что максимальное значение температурных градиентов составляет соответственно 36 и 90 °С/мм, а зона их максимума сосредоточена вблизи фронта кристаллизации. Выявлено, что индукционный нагрев боковой поверхности монокристалла способствует уменьшению уровня температурных градиентов в его объеме. На расстоянии двух толщин кристалла от его верхнего торца формирование структуры монокристалла в твердой фазе происходит при постоянном градиенте температур. Выполнен сравнительный анализ пространственного распределения градиентов температур монокристаллов плазменно-дугового и плазменно-индукционного способов плавки. Экспериментально подтверждено, что плазменно-индукционный процесс формирования крупного профилированного монокристалла сопровождается меньшими (на 10...15 °С/мм) значениями градиентов температур в большей части его объема по сравнению с плазменно-дуговым процессом формирования цилиндрического кристалла диаметром 30 мм.; The paper deals with experimental study of temperature field in a profiled tungsten single-crystal at plasma-induction growth method. Analysis of temperature gradients in the crystal volume was performed proceeding from the data of direct measurements of temperatures in the crystal with BP 5/20 thermocouples. It is shown that with this method single-crystal growing proceeds under the conditions of practically plane solidification front, and thermostressed state of profiled single-crystal is mainly determined by the value of temperature gradients along its width and height. It is established that the maximum value of temperature gradients is equal to 36 and 90 °C/mm, respectively, and the zone of their maximum is concentrated near the solidification front. It is found that induction heating of single-crystal side surface promotes lowering of the level of temperature gradients in its volume. At the distance of two crystal thicknesses from its upper face formation of single-crystal structure in the solid phase proceeds at a constant temperature gradient. Comparative analysis of spatial distribution of temperature gradients in single-crystals of plasma-arc and plasma-induction melting processes was performed. It is experimentally confirmed that plasma-induction process of forming a large profiled single-crystal is accompanied by smaller (by 10...15 °C/mm) values of temperature gradients in the greater part of its volume, compared to plasma-arc process of formation of a cylindrical crystal of 30 mm diameter. Wed, 01 Jan 2014 00:00:00 GMT http://dspace.nbuv.gov.ua:80/handle/123456789/96900 2014-01-01T00:00:00Z