ПОВЫШЕНИЕ КАЧЕСТВА ЛИТОГО ЦИЛИНДРИЧЕСКОГО СЛИТКА ВАКУУМНО-ИНДУКЦИОННОЙ ВЫПЛАВКИ ИЗ СПЛАВА INCONEL 718 В УСЛОВИЯХ ПАО «РУСПОЛИМЕТ»

Abstract

Выполнен анализ технологических процессов выплавки и разливки цилиндрических слитков из сплава Inconel 718, выплавленных в вакуумно-индукционной печи, в условиях ПАО «Русполимет». Показано, что существующая технология не обеспечивает получения плотного слитка требуемого качества вследствие наличия пористости в осевой зоне а также ликвации на макроуровне таких элементов как хром, никель, ниобий. Полученные результаты показали необходимость проведения корректировки параметров разливки и затвердевания слитков ВИП из сплава Inconel 718. Поставлена задача, не изменяя основных технических параметров производства, а именно: тип печи – вакуумно-индукционная печь ВИП, емкостью 3 т; материал футеровки печи – корунд на основе оксида алюминия AL₂O₃; тип изложницы – цилиндрическая изложница под слиток диаметром 410 мм, размер кристаллизатора для вакуумно-дугового переплава 450 мм, получить однородный плотный слиток. С использованием программы Thermo-Calc (версии 2017а) уточнены температуры солидус для равновесного процесса затвердевания и для неравновесного процесса, которые составили 1211ºС и 1091ºС соответственно. На основании полученных результатов с помощью системы компьютерного моделирования литейных процессов (СКМ ЛП) скорректированы скорость разливки путем уменьшения диаметра разливочного стакана с 32 мм до 28 мм и температура разливки путем снижения с 1470ºС до 1460ºС. По скорректированной технологии выплавлена партия слитков. Из полученных слитков отобраны поперечные темплеты для определения химического состава и продольные темплеты для проведения металлографического анализа. Выполнены металлографические исследования продольных темплетов слитков ВИП свидетельствующие о снижении пористости осевой зоны слитка и снижение ликвации на макроуровне. На основании полученных результатов авторами предложено внести в технологию разливки соответствующие изменения. Показано, что в современной спецметаллургии компьютерное моделирование металлургических процессов позволяет разработать технологию, позволяющую получить качественный слиток уже на первом переделе, избежав при этом появление несоответствующей продукции.