COMPONENT CONSUMPTION DIAGRAMS FOR DEOXIDATION OF STEEL WITH Y–Si AND Y–Al ALLOYS
DOI:
https://doi.org/10.32339/0135-5910-2025-1-18-29Keywords:
consumption diagram, modeling, balance equations, yttrium, silicon, aluminumAbstract
The peculiarities of the current political and market situation force domestic metallurgists to solve increasingly complex technological problems. The development of technology imposes strict requirements on the quality of steel products, increased mechanical properties, corrosion resistance in aggressive environments, etc. To solve these problems, it is necessary to improve the technology of refining molten steel, modifying non-metallic inclusions (NI), which have a negative impact on the operational properties of the metal. In addition, it is important to control the structure of the cast metal, which will increase the stability of the quality characteristics of metal products. It is known that alloys with rare earth metals, mainly cerium group (Ce, La, etc.), are widely used to simultaneously influence the morphology and properties of NI, as well as refine the grain structure of the cast metal. When using materials containing yttrium as a REE, similar mechanisms are realized, but there are also a number of features that make it possible to distinguish this element from the general series. At the same time, the behavior of yttrium under conditions of extra-furnace steel treatment has not been sufficiently studied. In the course of this work, the thermodynamic features of steel deoxidation by alloys containing yttrium were investigated. Flow diagrams for Y–Si and Y–Al alloys were constructed, allowing one to determine the optimal ratio of components in the ligature, optimize the compositions of multicomponent alloys, and also establish rational conditions for their use in refining steel for various initial oxygen contents.
References
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.
Downloads
Published
Issue
Section
License
Copyright (c) 2025 ЧЕРНАЯ МЕТАЛЛУРГИЯ. Бюллетень научно-технической и экономической информации
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-ShareAlike 4.0 International License.
