Вакуумной индукционной

Отличительной особенностью всех методов, упрочняющих металл путем увеличения числа дефектов, является то, что, после их использования, при повышении температуры восстанавливается регулярность строения металла внутри зерен и прочность падает. Для предотвращения этого падения прочности в самолетных и ракетных конструкциях, а также в газовых турбинах, где температура доходит до 1200—1500° С, ведется большой научно-технический поиск в направлении получения весьма высокой прочности металла за счет устранения из него дефектов. Высокая прочность идеальных по структуре (бездефектных) монокристаллов позволяет использовать весьма высокопрочные так называемые усы в композитных материалах. Устранение одной из категорий дефектов достигается за счет получения чистого (без примесей) металла путем применения вакуумной дистилляции, зонной плавки и разложения летучих соединений металлов. Устранение других дефектов, таких, как дислокации и их источники, не связанных с наличием примесей, достигается воздействием на металл высоких давлений, измеряемых тысячами и десятками тысяч атмосфер. По-видимому, устранение дефектов позволит получить металлы, прочность которых подойдет вплотную к теоретической.

Максимальная погрешность в определении процентного содержания ВК продуктов методом вакуумной дистилляции оценивается рядом авторов 5—50% [Л. б, 76, 77]. При этом следует отметить, что основными источниками систематических ошибок являются температурные условия перегонки, которыми в конечном итоге определяются количество и состав 'выделенных высококипящих продуктов разложения.

График, .представленный на рис. 2-5, устанавливает соотношение между дистилляционным и газово-хромато-графическим методами определения ВК продуктов и молекулярной массой частично разложившейся терфе-нильной смеси. Эта зависимость использовалась в работе [Л. 28] для пересчета значений ВК продуктов, полученных методом газовой хроматографии [Л. 77]. Необходимость подобной корреляции связана с тем, что в ранее опубликованных работах [Л. 17, 79] по исследованию теплофизических свойств частично разложившихся теплоносителей величина ВК продуктов определялась методом вакуумной дистилляции. Так как при аппроксимации теплофизических свойств частично разложившихся теплоносителей значение массового содержания ВК про-

Установки, реализующие этот метод, принципиально не отличаются от установок вискозиметрического метода, при этом основными узлами их также являются: пиро-литический сосуд (ампула) для заполнения исследуемым веществом, система термостатирования, приборы для измерения температуры и количества образовавшихся продуктов разложения. Как правило, выделение ВК продуктов из частично разложившегося вещества осуществляется с помощью метода вакуумной дистилляции (перегонки), 48

Ю. Г. Севастьянов с соавторами [Л. 30] проводил исследования яа установке, в которой предварительно дегазированные образцы исследуемых веществ нагревались в ампулах из молибденового стекла с внутренним диаметром 10 мм и высотой 155 мм. Термостатиро-вание осуществлялось в графитовом блоке, температура которого поддерживалась с погрешностью ±2°. Ампулы после .нагревания вскрывались в специальном контейнере и манометрическим способом определялся объем газов. Количество образовавшихся ВК. продуктов определялось методом вакуумной дистилляции. Температура перегонки подбиралась экспериментально, путем разгонки аналогичного неразложившегося вещества. В процессе вакуумной дистилляции при уменьшении массы навески образца (0,4—0,6 г) менее чем на 0,2% за 30 мин перегонку прекращали. Отношение количества неотогнанного вещества к массе взятого исходного частично разложившегося образца принималось за концентрацию ВК продуктов. В .работе {Л. 30] исследована термическая стойкость 17 органических веществ,

держание дифенила и изомеров терфенила. Количество 'ВК продуктов определялось методом вакуумной дистилляции (масса навески- образца 0,1 г, давление 0,1 мм. рт. ст., максимальная температура 240 °С). За количество ВК продуктов принималась сумма всех образовавшихся веществ с температурой кипения выше, чем у п-терфеняла. В ра-

В установке Де Халаса [Л. 16, 25] предварительно дегазированные пробы жидкости нагревались в ампулах из стекла пирекс в среде геляя. В процессе исследования при различных температурах определялись начальные скорости образования ВК продуктов. Количество образовавшихся ВК продуктов определялось методом вакуумной дистилляции. За количество ВК продуктов принималась сумма всех

В работе Болта [Л. 25, 84] использовалась установка, в которой пробы жидкости нагревались в ампулах из нержавеющей стали в течение 24 ч, в среде азота при давлении 22 бар. Степень разложения определялась по образованию газов и ВК продуктов. Для определения ВК продуктов использовался метод вакуумной дистилляции. Следует отметить, что полученные значения для скоростей газовыделения и образования ВК продуктов соответствуют средней скорости

лиза дифенила 400°С начальная скорость образования ВК продуктов, по данным работы [Л. 30], составляет 4-Ю-3 % по массе/ч. При выделении этих продуктов из теплоносителя в процессе вакуумной перегонки масса всей навески частично разложившегося вещества составляет 0,4—0,6 г и измерение количества ВК продуктов сводится к взвешиванию десятых долей миллиграмма. В области температур 450—500°С процесс пиролиза не протекает при постоянной температуре, так как исследуемая жидкость частично разлагается во время выхода на температурный режим опыта. Во-вторых, определение количества ВК продуктов во многих случаях проводится различными методами или при несопоставимых условиях. В частности, при использовании метода вакуумной дистилляции вопрос о том, что понимается под ВК продуктами, зависит от температурных условий перегонки, которые устанавливаются каждым экспериментатором в какой-то мере произвольно. Таким образом, сложность определения высокомолекулярных продуктов разложения, которые рассматриваются в целом как ВК продукты, приводит к тому, что информация о количественном и качественном составе этих продуктов зависит от целого ряда субъективных факторов: метода выделения, температурных условий перегонки и т. п. Учитывая, что во многих работах отсутствуют данные об условиях вакуумной перегонки или эти условия несопоставимы, необходимо критически подходить к опубликованным данным по начальным скоростям образования ВК продуктов.

В контуре с общей загрузкой натрия 200 л при помощи гидроциклона удалось за 30 мин снизить содержание окислов с 60 до 10 ррт. Последующий анализ методом вакуумной дистилляции показал, что 90% уловленных окислов находилось в отстойнике.

пределенйя примесей используют режим перекристаллизации. В этом режиме через ловушку прокачивают чистый натрий с расходом 0,2—0,4 номинального. Используют лишь холодильник, установленный в отстойнике. Ловушки, отработавшие полный ресурс, могут быть подвергнуты регенерации (восстановлены). Для этого после демонтажа ловушку помещают в печь и удаляют из нее 80—90% «атрия путем вакуумной дистилляции. Остатки растворяют смесью этилового спирта и воды и затем вымывают проточной водой.

При вакуумной индукционной плавке индуктор с тиглем, дозатор шихты и изложницы помещают в вакуумные камеры. Плавка, введение легирующих добавок, раскислителей, разливка металла в изложницы производятся без нарушения вакуума в камере. Таким способом получают сплавы высокого качества с малым содержанием газов, неметаллических включений, сплавы, легированные любыми элементами.

По способу выплавки различают стали кислородно-конвертерные, мартеновские и электростали. Для особо ответственных деталей используют стали электрошлакового (Ш), или вакуумно-дугового переплава (ВД), или вакуумной индукционной выплавки (ВИ).

выплавке в вакуумной индукционной печи содержание газов в 2—2,5 раза

диаметром 8 мм в металле вакуумной индукционной плавки обычно в

При выплавке в вакуумной индукционной печи усваиваемость микро-

в 0,5-т вакуумной индукционной печи максимальная эффективность

для вакуумной индукционной плавки и

выплавленному в вакуумной индукционной печи.

Емкость вакуумных индукционных печей непрерывно растет: в течение 10—15 лет наблюдался рост емкости с 10—100 кг до 30—60 т. Для выплавки нержавеющих и жаропрочных сталей используют тигли из окиси циркония, магния или корундизовые. Теоретические основы и металлургические возможности вакуумной индукционной плавки изучены Б. В. Линчевским '.

Раскисление металла в вакуумной индукционной печи осуществляют сильными раскислителями (алюминием, церием и их сплавами), так как марганец и кремний не могут раскислить сталь, содержащую углерод. Введением алюминия или" алюминия совместно с церием можно достичь содержания кислорода в стали Х18Н9Т около 0,003%.

На рис. 86 приведена схема вакуумной индукционной печи (до 30 т). В водоохлажда-емом корпусе, закрываемом герметичной крышкой, расположен высокочастотный индуктор с огнеупорным тиглем: загрузка металла производится без открывания печи; добавки мелких порций осуществляются с помощью дозатора — через ПОГруЗОЧНЫЙ СО-