Для текущего контроля успеваемости, промежуточной аттестации по итогам освоения дисциплины и учебно-методическое обеспечение самостоятельной работы студентов

Перечень контрольних и дополнительных вопросов при сдаче экзамена:

Тема 1 Специальная электрометаллургия, основные направления и перспективы развития.

1.1. Основные направления и перспективы развития.

Тема 2 Электроннолучевая плавка металлов и сплавов - новый способ вакуумной металлургии. 2.1.Принцип электроннолучевого нагрева. Электронные пушки. Основные формулы и закономерности: мощность пучка, глубина проникновения электронов, рентгеновское излучение, стационарные и динамический нагревы и др.

2.2.Способы электроннолучевой плавки. Основные технологические схемы плавки, конструктивные особенности установок для электроннолучевой плавки и их технические характеристики.

2.3.Физико-химические основы рафинирования металлов и сплавов. Классификация процессов рафинирования. Кинетический и псевдоравновесный процессы рафинирования и их математическое описание. Анализ влияния основных факторов на интенсивность рафирирования металлов и сплавов в вакууме. Основной принцип математического описания процессов рафинирования.

2.4.Кинетика рафинирования с учетом термодинамического фактора. Связь кинетики с термодинамкой. Основные формулы и закономерности. Система уравнений, устанавливающая связь показателей качества металла с параметрами технологического процесса электроннолучевой плавки

2.5. Оптимизация процесса рафинирующего электронно­лучевого переплава. Тройные диаграммы: степень рафинирования - скорость переплава - выход годного металла. Методика предварительных исследований и выбора оптимальных параметров технологии электроннолучевой плавки. Номограммы для выбора параметров переплава, обеспечивающих получение металла заданной степени чистоты.

2.6.Термодинамика и кинетика процессов дегазации металлов и сплавов в вакууме. Влияние общего давления над расплавом на интенсивность дегазации металлов и сплавов в вакууме. Выводы и анализ кинетического уравнения дегазации металлов и сплавов в высоком вакууме. Практические рекомендации по устройству вакуумных систем электроннолучевых плавильных установок.

2.7.Качество металла после электроннолучевой плавки. Эффективность рафинирования металлов и сплавов от газов, неметаллических включений и легколетучих примесей. Особенности рафинирования тугоплавких и химических активных металлов и сплавов. Повышение технологической пластичности и эксплуатационных свойств металла, электроннолучевой плавки.

2.8.Новые технологические процессы электроннолучевой плавки. Заготовительное литье. Получение композиционных материалов. Бесприбыльное литье. Управление кристаллизацией металла при электроннолучевой плавке с промежуточной емкостью.

Тема 3 Плазменно-дуговая технология.

3.1.Растворимость газов в металлах и сплавах. Активность, параметры взаимодействия, зависимостей от температуры и давления.

3.2.Основные электрические и теплофизические параметры низкотемпературной плазмы. Вольтамперные характеристики. Градиент падения напряжения. Степень ионизации. Температурное поле.

3.3.Особенности поведения газов при ПДТ. Активация газов в дуге. Рекомбинация газов. Зона абсорбции и зона десорбции.

3.4.Физико-химические и теплофизические особенности плазменно-дуговой плавки. Основные реакции в системах: газ-металл, газ- шлак-металл, формирование и кристаллизация слитка, перенос металла, тепловые поля в слитке и т.д..

3.5.Применение плазменной дуги для плавки металлов и сплавов Технологические способы ПДТ. Классификация процессов и оборудования.

3.6.Основные технологии ПДТ и оборудование. Принципиальные электрические и конструктивные схемы печей и установок, технологи­ческие приемы.

3.7.Качество слитков, отливок и технико-экономические показа­тели процесса.

Тема 4 Вакуумно-дуговой переплав

4.1..Классификация процессов ВДП и их физико-химические особенности. Плавление металла электрической дугой в вакууме. Дегазация металла на разных стадиях плавления. Направленная кристаллизация.

4.2.Основы технологии, оборудования и качество металла. Вакуумно- дуговая печь. Гарнисажная дуговая печь. Режимы плавки. Строение слитка.

Тема 5 Индукционная плавка

5.1..Физико-химичесукие особенности плавки металла в индукционных печах. Нагрев металла в электромагнитном поле. Перемешивание жидкого металла. Взаимодействие металла с тиглем. 5.2.Основы технологии, оборудования и качество металла. Открытая индукционная плавка. Плавка в секционном водоохлаждаемом кристаллизаторе. Зонная плавка. Качество металла.

Тема 6 Электрошлаковая технология.

6.1.Электрошлаковый процесс. Технологические способы на его основе. История развития, современное состояние и перспективы.

6.2.Физико-химические и теплофизические явления при ЭШП, возможность управления качеством металла. Основные реакции в шлаке и металле, неметаллические включения. Поля токов, потенциалов, температурное поле, характер плавления металла и его кристаллизация.

6.3.Техника, технология и оборудование для ЭШП. Автоматизация процесса ЭШП Основы технологии ЭШП, принципиальные электрические и конструктивные схемы печей и установок ЭШП, конструкция отдельных узлов.

6.4.Области применения и качество электрошлакового металла. Удаление газов. Удаление неметаллических включений. Конструкционные, нержавеющие стали, цветные металлы.

Тема 7 Металлургия в космосе.

7.1.Особенности космоса, как среды для обработки металлов, сплавов и полупроводниковых материалов в жидком состоянии.

7.2.Плавление, кристаллизация и фазообразование в невесомости. Особенности плавления и поведения газов в условиях невесомости. Влияние гравитометрического поля Земли на кристаллизацию и фазообразование.

7.3. Испарение и конденсация в космосе. Особенности испарения и поведения паров при отсутствии гравитации. Конденсация паров в невесомости.