ДИАГРАММЫ РАСХОДА КОМПОНЕНТОВ ПРИ РАСКИСЛЕНИИ СТАЛИ СПЛАВАМИ Y–Si И Y–Al
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-1-18-29Ключевые слова:
алюминий, балансовые уравнения, диаграмма расхода, иттрий, кремний, моделированиеАннотация
Особенности современной политической и рыночной ситуации заставляют отечественных металлургов решать все более сложные технологические задачи. Развитие техники предъявляет жесткие требования к качеству стальных изделий, повышению механических свойств, коррозионной стойкости в условиях агрессивных сред и т. д. Для решения поставленных задач необходимо совершенствование технологии рафинирования стального расплава, модифицирования неметаллических включений (НВ), оказывающих негативное влияние на эксплуатационные свойства металла. Кроме того, важен контроль структуры литого металла, что позволит повысить стабильность качественных характеристик металлоизделий. Известно, что для одновременного влияния на морфологию и свойства НВ, а также на измельчение зеренной структуры литого металла широко применяют сплавы с редкоземельными металлами (РЗМ), в основном цериевой группы (Ce, La и т. д.). При использовании материалов, содержащих в качестве РЗМ иттрий, реализуются схожие механизмы, однако есть и ряд особенностей, позволяющих выделить этот элемент из общего ряда. При этом поведение иттрия в условиях внепечной обработки стали недостаточно изучено. В ходе данной работы исследованы термодинамические особенности раскисления стали сплавами, содержащими иттрий. Построены диаграммы расхода для сплавов Y–Si и Y–Al, позволяющие определить оптимальное соотношение компонентов в лигатуре, оптимизировать составы многокомпонентных сплавов, а также установить рациональные условия их использования при рафинировании стали для различных исходных содержаний кислорода.
Библиографические ссылки
Смирнов Л. А., Ровнушкин В. А., Добужская А. Б. и др. Влияние модифицирования РЗМ на формирование неметаллических включений в высокоуглеродистых сталях // Сталь. 2016. № 11. С. 21–28.
Смирнов Л. А., Ровнушкин В. А., Орыщенко А. С. и др. Модифицирование стали и сплавов редкоземельны-ми элементами // Металлург. 2015. № 11. С. 57–63.
Голубцов В. А., Рябчиков И. В., Бакин И. В. и др. Применение микрокристаллических комплексных модифи-каторов для внепечной обработки стали. Часть 1. Роль неметаллических включений в формировании каче-ства стали // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 3. С. 295–312.
Голубцов В. А., Рябчиков И. В., Бакин И. В. и др. Применение микрокристаллических комплексных модифи-каторов для внепечной обработки стали. Часть 2. Результаты разработки технологии обработки стали ши-рокого сортамента // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2021. Т. 77. № 4. С. 418–432.
Мовенко Д. А., Котельников Г. И., Семин А. Е. и др. Совершенствование режимов обработки трубной стали церием // Электрометаллургия. 2012. № 8. С. 7–12.
Михайлов Г. Г., Макровец Л. А. Фазовые равновесия в жидкой стали при введении церия // Вестник Южно-Уральского государственного университета. Серия «Металлургия». 2013. Т. 13. № 2. С. 16–20.
Михайлов Г. Г., Макровец Л. А., Самойлова О. В. Термодинамический анализ процессов рафинирования жидкой стали комплексным сплавом, содержащим La–Ce–Al // Известия вузов. Черная металлургия. 2020. Т. 63. № 3–4. С. 238–247. DOI: 10.17073/0368-0797-2020-3-4-238-247.
Han S., Geng R., Lei S. etc. Effect of Cerium on Inclusion Modification in a Secondary-Hardening Steel // Materi-als. 2023. V. 16. 3972. DOI: 10.3390/ma16113972.
Huang Y., Cheng G., Li S., Dai W. Effect of Cerium on the Behavior of Inclusions in H13 Steel // Steel Research International. 2018. V. 89. № 12. 1800371. DOI: 10.1002/srin.201800371.
Тарасюк Л. И., Морнева В. В., Карлос Вера Мендоза. Исследование качественного состава неметалличе-ских включений в металле, модифицированном иттрием // Вестник Приазовского государственного техни-ческого университета. 2012. Вып. 24. С. 43–48.
Тарасюк Л. И., Морнева В. В., Казачков Е. А. Формирование неметаллических включений в сталях, моди-фицированных иттрием // Вестник Приазовского государственного технического университета. 2011. Вып. 23. № 2. С. 27–33.
Совершенствование литейных жаростойких хромоалюминиевых сталей микролегированием и модифици-рованием. — URL: http://science-bsea.narod.ru/2009/mashin_2009/jamshinsky_sov.htm.
Савицкий Е. М., Терехова В. Ф., Буров И. В. и др. Сплавы редкоземельных металлов // Акад. наук СССР. Гос. ком. Совета Министров СССР по черной и цвет. металлургии. Ин-т металлургии им. А. А. Байкова. — М.: Изд-во Акад. наук СССР, 1962. — 268 с.
Рябчиков И. В., Мизин В. Г., Лякишев Н. П., Дубровин А. С. Ферросплавы с редкоземельными и щелочнозе-мельными металлами. — М.: Металлургия, 1983. — 272 с.
Скок Ю. Я. Исследование раскислительной способности комплексных сплавов, содержащих ЩЗМ и РЗМ // Процессы литья. 2010. Т. 83. № 3. С. 8–12.
Ильясов А. Э., Шаркаев С. Н., Ахметов А. Б. и др. Раскисляющие и модифицирующие свойства щелочнозе-мельных металлов в составе сплавов ферроалюмосиликокальция и ферросиликобария // Черная металлур-гия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2018. № 9. С. 58–64.
Белов Б. Ф., Рябчиков И. В., Бакин И. В. и др. Раскисление стали двойными и многокомпонентными сплава-ми щелочноземельных металлов // Сталь. 2020. № 7. С. 14–18.
Рябчиков И. В., Бакин И. В., Усманов Р. Г., Ромашко А. О. О бесшлаковом способе производства силико-кальция и силикобария // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информа-ции. 2022. Т. 78. № 8. С. 692–696.
Михайлов Г. Г., Макровец Л. А.Термодинамический анализ процессов в высокотемпературной поликомпо-нентной системе Fe–Y–Si–O–C // Черная металлургия. Бюллетень научно-технической и экономической информации. 2023. Т. 79. № 1. С. 30–37.
Михайлов Г. Г., Макровец Л. А., Смирнов Л. А. Термодинамика процессов взаимодействия иттрия, кальция, магния и алюминия с кислородом в жидкой стали // Вестник Южно-Уральского государственного универ-ситета. Серия «Металлургия». 2016. Т. 16. № 2. С. 5–13. DOI: 10.14529/met160201.
Михайлов Г. Г., Леонович Б. И., Кузнецов Ю. С. Термодинамика металлургических процессов и систем. — М.: Издательский дом МИСиС, 2009. — 520 с.
Свидетельство о государственной регистрации программы для ЭВМ № 2018662968 РФ. Программа для моделирования диаграммы расхода раскислителей кислородсодержащего жидкого железа на примере си-стемы Fe–Mn–Si–О: № 2018619624 / Г. Г. Михайлов, Л. А. Mакровец, О. В. Самойлова // Заявл. 10.09.2018; опубл. 17.10.2018.
Этелис Л. С., Гладков М. И., Стасюк Г. Ф. Исследование влияния иттрия на плотность сталей // Известия вузов. Черная металлургия. 1972. № 11. С. 50–53.
Трибушевский В. Л., Трибушевский Л. В., Немененок Б. М., Румянцева Г. А. Особенности раскисления ста-ли алюминием // Металлургия: республиканский межведомственный сборник научных трудов. Вып. 35 / ред. колл.: В. И. Тимошпольский и др. — Минск: БНТУ, 2014. С. 3–8.
Загрузки
Опубликован
Выпуск
Раздел
Лицензия
Copyright (c) 2025 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
Это произведение доступно по лицензии Creative Commons «Attribution-ShareAlike» («Атрибуция — На тех же условиях») 4.0 Всемирная.
