#Металлургия

Пайка в вакууме и парами летучих металлов Вакуумная пайка используется для материалов, чувствительных к нагреву, и в труднодоступных местах. Она предотвращает коррозию, вызванную остатками флюса, и может быть экономичнее других методов. При нагревании оксидов металлов их стойкость снижается, но полная диссоциация большинства оксидов при температурах пайки невозможна. В вакууме могут испаряться металлы и их оксиды, что помогает процессу пайки. Многие металлы и сплавы можно успешно спаивать при вакууме 1,33×10⁴ Па. Например, титан может растворять свою оксидную пленку при температурах выше 700°C. Оптимальное давление для пайки медных изделий в электровакуумных устройствах составляет около 0,133 Па. Припои на основе серебра, такие как PSr 72 и PSr 50, часто используются для пайки меди. Коррозионностойкие стали и жаропрочные сплавы покрывают никелем толщиной 13-15 микрометров перед пайкой при давлении от 1,33 x 10-2 до 1,33 x 10-3 Па. Молибден паяют медью или никелем в диапазоне от 1,33 x 10-2 до 1,33 x 10-3 Па. Положительные результаты получены при пайке бериллия в диапазоне от 1,33 x 10-3 до 1,33 x 10⁻⁴ Па. Пайка парами металлов может быть полезна для труднопаяемых металлов, таких как алюминий. Легко испаряющиеся металлы, такие как магний, цинк и литий, добавляют в контейнер с изделием для связывания кислорода, что улучшает процесс пайки. Процесс вакуумной пайки алюминия парами магния включает покрытие поверхности алюминия слоем меди, помещение деталей в емкость с суспензией магния, создание вакуума до 1,33 × 10-3 Па, и нагрев до 570°C, после чего образуется эвтектика, служащая припоем. Для пайки стали используют пары различных активных металлов, таких как цинк, марганец и литий. Защитные газы, например азот и углекислый газ, также применяются. Примеры: пайка коррозионностойкой стали X18N10T припоем PSr72 с парами лития при давлении 13,3 ГПа и температуре ниже 900°C, пайка конструкционных сталей парами марганца при низком вакууме (от 1,310^-1 до 1,310^-3 ГПа) и температуре 940°C, и пайка латуни парами цинка без флюса в атмосфере азота или углекислого газа. #металлургия #пайкаввакууме #летучиеметаллы

Тигельные плавильные печи: преимущества использования и экономия ресурсов Тигельные плавильные печи – это технически сложные устройства, применяемые в различных отраслях промышленности для плавки металлических материалов. Они представляют собой специализированное оборудование, которое имеет множество преимуществ, делающих их востребованными на производствах по всему миру. 1. Прямое поступление энергии в шихту устраняет необходимость в дополнительных нагревательных элементах и обеспечивает эффективный процесс плавления. 2. Способность достигать чрезвычайно высоких температур металла, что позволяет плавить различные высоколегированные стали и специальные сплавы. Такая универсальность в обработке материалов обеспечивает гибкость производства. 3. Электростатическая циркуляция расплава внутри тигля ускоряет время плавления небольших партий, обеспечивая равномерное распределение температуры. Это предотвращает локальный перегрев и позволяет получать сплавы с одинаковым химическим составом. 4. Создание различных атмосфер внутри печи (окислительной, восстановительной или нейтральной) при различных давлениях позволяет точно контролировать химические и физические свойства конечного продукта. 5. Возможность полного слива металла из тигля и относительно небольшой вес футеровки печи создают условия, снижающие тепловую инерцию печи за счет уменьшения количества тепла, накапливаемого в футеровке. Этот тип печи подходит для периодической работы с паузами между плавками, что позволяет быстро переключаться между различными марками сплавов. 6. Простота обслуживания, контроля и регулировки процесса плавки, а также возможности механизации и автоматизации делают эти печи удобными в использовании. 7. Высокие стандарты гигиены в процессе плавки и снижение загрязнения воздуха являются дополнительными преимуществами этих типов печей. Однако плавка в тиглях имеет некоторые недостатки, такие как относительно низкая температура шлака, который образуется на поверхности расплава во время обработки. Это происходит потому, что шлак в процессах индукционной плавки (ITP) нагревается металлом, что приводит к более низкой температуре по сравнению с другими методами. Кроме того, к недостаткам можно отнести низкую стойкость облицовочных материалов при высоких температурах и резкие перепады температуры облицовки при удалении металла. Несмотря на эти проблемы, ITP обладает значительными преимуществами по сравнению с другими методами плавки, и доказательством этого является его широкое внедрение в различных отраслях промышленности. #тигельныеплавильныепечи #экономияресурсов #эффективноеиспользование #тепловаяобработка #металлургия

Новая отечественная технология извлечения редкоземельных металлов В последние годы в мире наблюдается растущий спрос на редкоземельные металлы, которые играют ключевую роль в производстве высокотехнологичных изделий, включая электронику, медицинское оборудование и зеленую энергию. Однако добыча и обработка этих ценных ресурсов являются сложными и дорогостоящими процессами. В России была разработана и успешно внедрена новая технология извлечения редкоземельных металлов, которая обещает революционизировать отрасль и увеличить конкурентоспособность отечественного производства. Эти элементы, включая лантан, церий, празеодим, неодим, и другие, имеют ключевое значение для производства компонентов электроники, аккумуляторов, электромобилей, а также элементов, используемых в возобновляемой и атомной энергетике. Редкоземельные элементы, состоящие из 17 металлов, известны своей химической активностью и склонностью к быстрому окислению, что делает их добычу особенно сложной как с технологической, так и с экономической точки зрения. Традиционно Россия импортировала до 90% этих металлов, однако с недавними изменениями в законодательстве и включением РЗМ в список стратегически важных ресурсов, была подчеркнута необходимость внутренней разработки и производства. Росатом предложил инновационное решение, позволяющее эффективно извлекать церий, лантан, неодим, празеодим, а также металлы среднетяжелой группы, такие как самарий, гадолиний и европий. Производственный процесс будет развернут на территории "Соликамского магниевого завода" с использованием сырья, поставляемого из "Ловозерского горно-обогатительного комбината". Основой технологии является растворение карбонатного концентрата РЗМ в азотной кислоте, что приводит к образованию нитратного раствора редкоземельных элементов. Этот процесс далее включает этапы электроокисления и экстракции для извлечения церия. После удаления церия, из оставшегося раствора последовательно извлекают другие редкоземельные элементы с помощью метода экстракционного разделения. Процесс завершается этапами осаждения, сушки и прокалки, в результате чего получают чистые редкоземельные металлы, готовые к использованию в различных отраслях промышленности. Данный подход позволяет не только сократить зависимость от импорта ценных ресурсов, но и значительно улучшить экологическую безопасность процесса за счет замены более опасных методов обработки. Развитие этой технологии является частью более широкой стратегии Росатома по укреплению национальной безопасности и развитию технологической независимости России. Инновационный подход в извлечении редкоземельных элементов не только поддерживает развитие отечественных высокотехнологичных отраслей, но и способствует созданию новых рабочих мест и повышению экономической стабильности страны. Таким образом, новая технология Росатома открывает перспективные возможности для дальнейшего развития отечественной промышленности и укрепления ее позиций на мировом рынке редкоземельных металлов. #металлургия #добычаредкоземельныхметаллов #новаятехнология

Особенности сварки сталей с низким содержанием легирующих элементов Сталь с низким содержанием легирующих элементов остается одним из основных материалов, используемых в различных отраслях промышленности, благодаря своей прочности, устойчивости к коррозии и относительной доступности. Процессы сварки таких сталей имеют свои особенности, которые важно учитывать для обеспечения качественного и надежного соединения. В данной статье рассмотрим основные аспекты сварки сталей с низким содержанием легирующих элементов, технологии и рекомендации по их применению. Особенности сварки сталей с низким содержанием легирующих элементов При сварке таких сталей особое внимание следует уделить контролю температурных режимов, тепловому воздействию и подбору оптимальных параметров сварочного процесса. Важно помнить, что излишнее нагревание или охлаждение может привести к изменению механических свойств материала и образованию дефектов сварного шва. Технологии сварки сталей с низким содержанием легирующих элементов Перед соединением деталей важно тщательно подготовить поверхность. Все окислы, масла и другие загрязнения должны быть тщательно удалены, чтобы обеспечить надлежащий контакт между деталями и соединяемым материалом. Это создаст прочное и долговечное соединение между компонентами, повышая надежность соединения. Выбор сварочных материалов имеет решающее значение для получения высококачественных сварных швов, устойчивых к коррозии и нагреву. Правильно подобрав электроды, сварочную проволоку и флюсы, вы сможете обеспечить прочность и долговечность сварного соединения. При сварке низколегированной стали важно тщательно контролировать настройки машины, скорость формирования шва, количество присадочного материала и количество проходов, поскольку эти факторы отличаются от сварки углеродистой стали. Содержание легирующих добавок в сварочных материалах имеет решающее значение при сварке низколегированных сталей. Для достижения оптимального химического состава сварного соединения важно соблюдать баланс между основным металлом и присадочными материалами, особенно при работе с этим типом стали. Для этого типа сварки обычно используются сварочные материалы, такие как электроды для дуговой сварки металлов с покрытием и сварочная проволока из легированных сплавов. Эти материалы обеспечивают высокое качество, долговечность и коррозионную стойкость сварных швов. Электроды с покрытием используются для дуговой сварки в среде защитного газа, обычно аргона, в то время как сварочная проволока из сплава используется в среде инертного газа. Добавление легирующих элементов к этим материалам обеспечивает требуемые свойства сварного шва. При автоматической и полуавтоматической сварке низколегированных сталей в качестве дополнительного материала для дуговой сварки под флюсом используется специальная проволока. Эта проволока, также известная как проволока с флюсовой сердцевиной, плавится и выделяет газы для защиты зоны сварки от загрязнения воздуха, обеспечивая высокое качество сварных швов и стабильность сварочных процессов. Другим типом проволоки, широко используемой для сварки низколегированных сталей, является органическая проволока. Эта проволока содержит такие легирующие элементы, как хром, никель и молибден, которые помогают достичь высокой точности в процессе сварки и обеспечивают высокое качество готовой продукции. #металлургия #свакасталей #легированнаясталь

Типы и особенности термической обработки металлов Термическая обработка металлов — это один из ключевых процессов в производстве металлических изделий. Этот метод позволяет изменять структуру и свойства металлов путем нагрева и последующего охлаждения. Существует несколько различных видов термической обработки, каждый из которых имеет свои уникальные особенности и применения. Виды термической обработки металлов 1. Отжиг Отжиг – это процесс нагрева металла до определенной температуры, а затем его медленного охлаждения. Отжиг позволяет снять внутренние напряжения, улучшить пластичность и прочность металла. 2. Нормализация Нормализация – это вид термической обработки, при которой металл нагревается до определенной температуры и затем остывает на воздухе. Нормализация улучшает механические свойства металла и устраняет внутренние дефекты. 3. Закалка Закалка – это процесс нагрева металла до критической температуры, а затем его быстрого охлаждения. Этот метод придает металлу высокую твердость, но при этом уменьшает его пластичность. 4. Ковка Ковка – это процесс обработки металла путем его деформации при повышенных температурах. Ковка позволяет улучшить структуру металла, повысить его прочность и деформируемость. Термическая обработка металлов является важным этапом в производстве металлических изделий. Она позволяет достигнуть определенных свойств металла, улучшить его механические свойства и структуру. Корректный выбор метода термической обработки зависит от конкретного металла, его свойств и требуемых характеристик. В заключение, термическая обработка металлов играет важную роль в производстве металлических изделий. Понимание различных видов термической обработки и их особенностей поможет производителям достичь необходимых свойств металла и обеспечить качество конечного продукта. #металлургия #термическаяобработка #металл