Видеоролики по плавке и обработке металлов давлением
Следующие видеоролики были сняты при работе в одном из российских научно-исследовательских институтов, о котором уже рассказывал. Я не предполагал когда-либо их выкладывать, поэтому особым качеством они не отличаются. Ничего секретного в роликах нет.
После литья титановые сплавы обладают довольно низкими значениями прочности и пластичности. Поэтому мы, как правило, их деформируем на гидравлических прессах. На видеоролике происходит горячая деформация титанового сплава при 800°С. Размеры заготовки около 35*35*15 мм3. Данный экспериментальный сплав легировали большим количеством циркония. По-видимому, из-за Zr окалина на поверхности заготовки стала легче отделяться и "стрелять" такими искрами. Обычные титановые сплавы такие искры не пускают. Гидравлический пресс оснащен изотермическим штамповым блоком, который позволяет деформировать при постоянной температуре вплоть до 950°С. Пресс производства еще ГДР, штамповый блок самодельный.
На следующем видео показан процесс горения осажденного хрома после плавки. Хром довольно тяжело плавить аргонно-дуговой плавкой, поскольку он начинает возгоняться еще до плавления. Т.е. хром при плавке испаряется и осаждается по стенкам камеры. Камеру после такой плавки приходится долго и тщательно мыть, соблюдая технику безопасности. Во время одной из чисток я заметил, что хром загорелся и прореагировал с кислородом воздуха вдоль широкого фронта пламени. Для начала реакции достаточно небольшого механического воздействия, например, удара пинцетом.
Процесс самой плавки в камере печи аргонно-дуговой плавки показан ниже. В ролике нет ничего интересного, т.к. ничего толком не видно. В атмосфере аргона между электродом и тиглем зажигается дуга, температура которой достигает 4000°С. Дуга и проходящий через заготовку ток нагревают и плавят образец. Тигель не плавится, поскольку он изнутри охлаждается потоком воды. В камере печи плавятся все металлические токопроводящие материалы. Сам лично плавил самый тугоплавкий металл - вольфрам (Тпл=3422°С). Печь позволяет получать относительно небольшие слитки с высокой однородностью по химическому составу. На такой и похожей установке я изготовил около 350 экспериментальных слитков разного состава.
Последний ролик был снят во время экскурсии в Институте механики сплошных сред в Перми. Здесь происходит перемешивание с помощью магнитного поля галлиевого сплава, который плавится при температуре около 30°С. Подобная установка была апробирована также при литье алюминиевых сплавов.
В нашей науке значительно меньше денег, чем в нефтяной отрасли или IT. Зато здесь можно столкнуться с совершенно новыми, интересными или просто красивыми явлениями. Чаще всего это не имеет никакой практической пользы, зато приносит много радости несколько повзрослевшим детям. Как показывает история детское любопытство, слабоумие и отвага иногда и двигают науку вперед.