Izvestiya Vuzov Tsvetnaya Metallurgiya (Proceedings of Higher Schools Nonferrous Metallurgy / Известия вузов. Цветная металлургия
Not a member yet
659 research outputs found
Sort by
КОМПЬЮТЕРНЫЙ АНАЛИЗ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ИНСТРУМЕНТА ДЛЯ ВОЛОЧЕНИЯ ПЛАТИНОВЫХ СПЛАВОВ
Get PDFThe computer analysis was made to evaluate the stress state of a workpiece and an axisymmetrically positioned tool at the stage of steady drawing process of PtNi equiatomic alloy using finite-element method in the DEFORM-2D software environment. The diamond tool geometry is proposed to reduce hardness and weight without changing basic process parameters.Методом конечных элементов в программной среде DEFORM-2D проведен компьютерный анализ напряженного состояния заготовки и инструмента в осесимметричной постановке на этапе установившегося процесса волочения сплава PtNi эквиатомного состава. Предложена геометрия алмазного инструмента, обеспечивающая снижение жесткости и массы без изменения основных параметров технологического процесса
ПОЛУЧЕНИЕ СПЕЧЕННОГО СПЛАВА НА ОСНОВЕ ИНТЕРМЕТАЛЛИДА TIAL ЧАСТЬ 2. ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОЦЕССОВ ФОРМОВАНИЯ И СПЕКАНИЯ
Get PDFAn integrated process for producing electrodes of TiAl-based powder alloy is proposed with the following stages: powder alloy production by hydride-calcium recovery, powder treatment in a carbide ball mill with Y2O3 added as a structure modifier, workpiece hydrostatic molding and sintering. Experimental samples were used to study molding and sintering processes and examine alloy microstructure at all stages of the processing chain. An electrode for plasma centrifugal disintegration of granules was produced using this technology.Предложена комплексная технология производства электродов из порошкового сплава на основе алюминида титана TiAl, включающая следующие стадии: получение порошкового сплава методом гидридно-кальциевого восстановления, обработка порошка в шаровой твердосплавной мельнице с добавлением Y2O3 в качестве модификатора структуры, гидростатическое формование и спекание заготовки. На экспериментальных образцах изучены процессы формования и спекания, исследована микроструктура сплава на всех этапах технологической цепочки. По данной технологии получен электрод для плазменного центробежного распыления гранул
РАЗДЕЛЕНИЕ ФТОРИДОВ ЦИРКОНИЯ И ГАФНИЯ СУБЛИМАЦИОННО-СОРБЦИОННЫМ МЕТОДОМ
Get PDFThe process of nuclear grade zirconium tetrafluoride (ZTF) production in a single decomposition stage was proposed and experimentally confirmed. To achieve this goal vapors of the source ZTF has to be run either through the layer of powdery zirconium dioxide with a height of 140–150 mm or above its layer with a length of 1000–1100 mm. The process cascade for the production of nuclear grade pure zirconium tetrafluoride and hafnium tetrafluoride with a hafnium content of over 99 % in a single decomposition stage and without any technological waste was developed and calculated. It was shown that the proposed process cascade for the single stage decomposition and enrichment of zirconium tetrafluoride and hafnium tetrafluoride allows to produce both zirconium tetrafluoride with a hafnium content of up to 0,01 wt.% from the source zirconium tetrafluoride having a hafnium content of 2,0 wt.% and hafnium concentrate containing more than 99 % of hafnium.Предложен и экспериментально подтвержден способ получения тетрафторида циркония (ТФЦ) ядерной степени чистоты за одну ступень разделения. Для этого пары исходного ТФЦ необходимо пропустить внутри слоя порошкообразного диоксида циркония высотой 140–150 мм или над его слоем длиной 1000–1100 мм. Разработан и рассчитан технологический каскад для получения ядерно-чистых ТФЦ и ТФГ с содержанием гафния более 99 % за одну ступень разделения при отсутствии технологических отходов. Показано, что предложенный технологический каскад для разделения и обогащения тетрафторидов циркония и гафния за одну ступень позволяет получить тетрафторид циркония с содержанием гафния до 0,01 мас.% из исходного ТФЦ с концентрацией гафния 2,0 мас.% и гафниевый концентрат с содержанием более 99 % гафния.
ТЕХНОЛОГИЧЕСКИЕ ОСТАТОЧНЫЕ НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ПРОИЗВОДСТВЕ ЦИРКОНИЕВЫХ ЛИСТОВ
Get PDFThe study reviews an experimental and theoretical method of residual stress detection in metal strips made of zirconium alloys showing transversely isotropic properties after cold rolling. Research results demonstrate significant transverse and longitudinal residual tensile stresses appearing on a strip surface. The nature of their distribution is qualitatively consistent with known patterns of distribution of these values during rolling process.Рассмотрена экспериментально-теоретическая методика определения остаточных напряжений в полосных металлоизделиях из циркониевых сплавов, проявляющих трансверсально-изотропные свойства после холодной прокатки. Результаты исследований показали, что на поверхности полосы возникают значительные растягивающие поперечные и продольные остаточные напряжения. Характер их распределения качественно согласуется с известными закономерностями распределения этих величин при прокатке
ЗАКОНОМЕРНОСТИ ОБРАЗОВАНИЯ ЗЕРНОГРАНИЧНЫХ ПРОСЛОЕК ФАЗЫ α-Ti В БИНАРНЫХ ТИТАНОВЫХ СПЛАВАХ
Get PDFThe microstructure of polycrystalline titanium alloys with added chromium (2, 4, and 5,5 wt.%), cobalt (2 and 4 wt.%) and copper (2 and 3 wt.%) was studied. A series of long isothermal annealing cycles (under vacuum) was performed for these materials within the temperature range from 600 to 850 °C. The annealing temperatures were in the α(Ti,Me) + β(Ti,Me) two-phase regions of the Ti–Cr, Ti–Co and Ti–Cu phase diagrams. The temperature dependence plots were built for the β(Ti,Me)/β(Ti,Me) portion of grain boundaries completely «wetted» by layers of the α(Ti, Me) second solid phase and the average contact angle. The results of microscopic investigation showed that the type and content of the second component in the alloy greatly affect formation of equilibrium grain boundary layers. We were the first to discover a non-monotonic temperature dependence of the portion of grain boundaries completely «wetted» by layers of the second solid phase in the absence of bulk «ferromagnetic–paramagnetic» phase transitions. Статья поступила в редакцию 28.07.14 г., доработана и подписана в печать 20.08.15 г. Исследована микроструктура поликристаллических сплавов титана с хромом (2, 4 и 5,5 мас.%), кобальтом (2 и 4 мас.%) и медью (2 и 3 мас.%). Проведены серии длительных изотермических отжигов этих материалов в интервале температур от 600 до 850 °С (в вакууме). Температуры отжигов лежали в двухфазных областях α(Ti,Me) + β(Ti,Me) фазовых диаграмм Ti–Cr, Ti–Co и Ti–Cu. Построены температурные зависимости доли границ зерен β(Ti,Me)/β(Ti,Me), полностью «смоченных» прослойками второй твердой фазы α(Ti,Me), и среднего контактного угла. Результаты микроструктурных исследований показали, что тип и концентрация второго компонента в сплаве сильно влияют на образование равновесных зернограничных прослоек. Впервые обнаружена немонотонная температурная зависимость доли границ зерен, полностью смоченных прослойками второй твердой фазы, в отсутствие фазовых превращений ферромагнетик–парамагнетик в объеме.
ПОЛУЧЕНИЕ И ПРОМЫШЛЕННЫЕ ИСПЫТАНИЯ КОМПАУНДНОГО НЕФТЕКАМЕННОУГОЛЬНОГО СВЯЗУЮЩЕГО В ОАО «РУСАЛ КРАСНОЯРСК»
Get PDFThe developed laboratory technology of compounding coal tar and petrochemical products followed by distillation was tested under industrial conditions. The produced pilot batch of the pitch compound had a lower content of benzo(a)pyrene compared to traditional coal-tar pitch that should reduce harmful emissions in the aluminum industry. An experimental batch of the compound pitch was used in the production of under-pin anode paste. It was noted that changing current-carrying pins on the Soderberg anodes installed on the experimental under-pin anode paste was performed in the normal mode, electrolytic cell operation was normal, and no anode failures were recorded.Разработанная в лабораторных условиях технология компаундирования каменноугольной смолы и продукта нефтепереработки с последующей дистилляцией была опробована в промышленных условиях. Выпущенная опытно-промышленная партия компаундного пека имела меньшее содержание бенз(а)пирена, чем обычный каменноугольный пек, что должно снизить выбросы вредных веществ при производстве алюминия. Опытная партия компаундного пека была использована при производстве подштыревой анодной массы. Было отмечено, что перестановка токоподводящих штырей на анодах Содерберга на опытной подштыревой анодной массе проходила в штатном режиме, технологический ход электролизеров – нормальный, нарушения на аноде отсутствуют
КОНЕЧНО-ЭЛЕМЕНТНОЕ МОДЕЛИРОВАНИЕ ПРОЦЕССА РАСКАТКИ ФЛАНЦА НА ЗАГОТОВКЕ ИЗ ЛАТУНИ Л63
Get PDFThe paper develops a mathematical model of the flange cold rolling process on the cylindrical workpiece made of L63 alloy. It analyzes stressed and strained states of the workpiece during three stages of a flanged piece forming. It is found that at the first stage the base area of the formed cone is most problematic in terms of possible workpiece destruction. Risks at the second and the final stage of flange forming are in the flange end surface and cylindrical hub surface of the rolling component.Построена математическая модель процесса холодной раскатки фланца на цилиндрической заготовке из сплавка Л63.Проанализированы напряженные и деформированные состояния заготовки на трех этапах формообразования детали с фланцем. Установлено, что на первом этапе наиболее проблемна, с точки зрения возможности разрушения заготовки, область основания сформированного конуса. На втором и заключительном этапах формообразования фланца опасными являются торцевая поверхность фланца и цилиндрическая поверхность ступицы раскатной детали
ВЛИЯНИЕ СКАНДИЯ НА ФАЗОВЫЙ СОСТАВ И УПРОЧНЕНИЕ ЛИТЕЙНЫХ АЛЮМИНИЕВЫХ СПЛАВОВ СИСТЕМЫ Al–Ca–Si
Get PDFThe paper uses calculation (Thermo-Calc) and experimental (optical and electron scanning microscopy, electron microprobe analysis) methods and studies phase composition of the system Al–Ca–Si–Sc in the region of aluminum alloys. It studies the effect of annealing in the range of up to 550 °C on the structure and hardness of alloys containing 0,3 % of Sc. The study demonstrates that maximum hardening due to release of Al3Sc (L12) phase nanoparticles is achieved after annealing at temperatures of 300–350 °C in alloys falling within the phase region (Al) + Al4Ca + Al2Si2Ca ((Al) – solid aluminum-based solution). Scandium enters the (Al) composition in alloys of this region in full, and silicon concentration in such composition is minimal. On the other hand, hardening effect in alloys of the (Al) + (Si) + Al2Si2Ca phase region is near-zero. The study substantiates fundamental possibility of creating (Al) + Al4Ca + Al2Si2Ca eutectic-based cast alloys, which can be hardened without quenching.С использованием расчетных (Thermo-Calc) и экспериментальных (оптическая и электронная сканирующая микроскопия, микрорентгеноспектральный анализ) методов изучен фазовый состав системы Al–Ca–Si–Sc в области алюминиевых сплавов. Исследовано влияние отжига в диапазоне до 550 °C на структуру и твердость сплавов, содержащих 0,3 % Sc. Показано, что максимум упрочнения, обусловленного выделением наночастиц фазы Al3Sc (L12), достигается после отжига при температурах 300–350 °C в сплавах, попадающих в фазовую область (Al) + Al4Ca + Al2Si2Ca ((Al) – твердый раствор на основе алюминия). В сплавах данной области скандий полностью входит в состав (Al), а концентрация кремния в нем минимальна. С другой стороны, в сплавах из фазовой области (Al) + (Si) + Al2Si2Ca упрочнение практически отсутствует. Обоснована принципиальная возможность создания литейных сплавов на базе эвтектики (Al) + Al4Ca + Al2Si2Ca, упрочняемых без закалки
НОВЫЕ ТЕХНОЛОГИИ И ТЕХНИЧЕСКИЕ СРЕДСТВА ДЛЯ УТИЛИЗАЦИИ ЗОЛОШЛАКОВ ТЕПЛОВЫХ ЭЛЕКТРОСТАНЦИЙ
Get PDFThe study describes main scientific and practical results obtained when researching new technologies and technical facilities for disposal of ash and slag wastes produced by thermal power plants. The issues of environmental safety provision in the area of thermal power plants are discussed and technologies for magnetic recovery of precious metals from ash and slag wastes are proposed. The data obtained is implemented in methodological documents, technical facilities and introduced into the industry with an economic effect. Приведены основные научные и практические результаты исследований новых технологий и технических средств для утилизации золошлаков тепловых электростанций. Рассмотрены вопросы обеспечения экологической безопасности районов расположения тепловых электростанций и предложены технологии по магнитному извлечению из их золошлаков ценных металлов. Полученные данные реализованы в методических документах, технических средствах и внедрены в промышленность с экономическим эффектом
КИНЕТИКА МИНЕРАЛИЗАЦИИ ПУЗЫРЬКОВ ВОЗДУХА С УЧЕТОМ ОТРЫВА ЧАСТИЦ И ВРЕМЕНИ ВСПЛЫВАНИЯ АГРЕГАТОВ
Get PDFThe joint review of particle capturing, aggregate separation and emerging subprocesses in the conditions of periodic froth free flotation showed that mineral load formed on a separate bubble during its ascent (τm). This load is part of the equilibrium mineral load that can be reached in an endless mineralization time. It was proposed to characterize the composition of mineral load and speed of its achievement with two dimensionless parameters, which depend on the intensities of the subprocesses. The type of the particle parameter (B) was uniquely determined by the ratio of separation intensity and capture intensity, and the dimensionless time D – by correlation of particle capture and separation speeds to the air bubble rise velocity. The kinetics equation of mineralization with many bubbles was formulated in the exponential form similar to the first order equation (Beloglazov’s equation). In the mineralization rate constant (Km), capture and separation subprocess intensities determine the value of individual bubble extraction (εbm) in time τm, and the air consumption defines the total removal value ε. В условиях периодической беспенной флотации совместное рассмотрение субпроцессов захвата частиц, отрыва и всплывания агрегатов показало, что на отдельном пузырьке за время его подъема (τm) образовывалась минеральная нагрузка, составляющая часть от равновесной минеральной нагрузки, которая может быть достигнута при бесконечном времени минерализации. Состав минеральной нагрузки и скорость ее достижения предложено характеризовать двумя безразмерными параметрами, которые зависят от интенсивностей субпроцессов. Параметр сорта частиц (B) однозначно определялся соотношением интенсивности отрыва к интенсивности захвата, а безразмерное время (D) – соотношением скоростей захвата и отрыва частиц к скорости подъема пузырька воздуха. Получено уравнение кинетики минерализации многими пузырьками в экспоненциальном виде, аналогичном уравнению первого порядка (Белоглазова). В константе скорости минерализации (Km) интенсивности субпроцессов захвата и отрыва определяют величину извлечения отдельным пузырьком (εbm) за время τm, а расход воздуха – суммарное извлечение ε