Особливості початкового етапу взаємодії компонентів стопу Cu–Fe під час топлення в індукційній тиґельній печі
О. В. Ноговіцин, В. О. Середенко, О. В. Середенко, І. Р. Баранов, В. П. Школяренко
Фізико-технологічний інститут металів та сплавів НАН України, бульв. Академіка Вернадського, 34/1, 03142 Київ, Україна
Отримано: 04.08.2022; остаточний варіант - 16.08.2022. Завантажити: PDF
Досліджено особливості початкового періоду взаємодії добавки (1% мас.) заліза з мідним розтопом за індукційного топлення. Встановлено вплив характеристик добавки відносно рідкої міді (структури, температурних залежностей густини, питомого електроопору, магнетної проникности) на початковому етапі її розчинення за топлення в печі з графітовим тиґлем і ламінарного руху розтопу та рівномірного підйому температури від 1,07 до 1,29 температури топлення міді. Встановлено, що за перші 30 с контакту добавки (маса — 8 г, температура — 293 К) з рідкою (1448 К) міддю виникли рідкі фази, які не змішувалися з нею та збереглися до кінця (30 хв.) топлення. Розчинення Fe відбувалось у змішаному режимі (кінетичний і дифузійний йшли паралельно). Одразу після контакту Fe з Cu теплопередачею від розтопу та дією високочастотного (44 кГц) електромагнетного поля нагрівався дуже тонкий (до 5$\cdot10^{-5}$ м) поверхневий шар феромагнетного заліза. Перегрів вище точки Кюрі зменшував інтенсивність впливу поля на поверхневий шар, але концентрована дія поля підтримувалася розвитком електровихрових течій біля поверхні добавки. Підняття температури до 1643 К інтенсифікувало розчинення та розповсюдження рідких і твердих мікрооб’ємів у розтопі та насичення його киснем. Згідно з одержаними результатами сприятливим діяпазоном топлення є 1523–1623 К через визначення оптимального перемішування розтопу. Формування мікроемульсійних, суспензійних або біметалевих структур може реалізуватися у зливках спеціяльними технологічними прийомами.
Ключові слова: стоп Cu–Fe, індукційне топлення, взаємодія компонентів, початковий етап, структура.
URL: https://mfint.imp.kiev.ua/ua/abstract/v44/i11/1551.html
PACS: 61.25.Mv, 61.72.Mm, 71.20.Lp, 81.30.Fb, 96.12.Hg