Микронеоднородность жидкой стали 12Х18Н9ТЛ

Обложка

Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Доступ платный или только для подписчиков

Аннотация

Микронеоднородность жидкой стали марки 12Х18Н9ТЛ как сложнолегированного расплава понимали как локальную неоднородность элементного состава.Аномальное поведение температурных зависимостей кинематической вязкости и удельного электросопротивления расплава связывали с наличием в нем микронеоднородностей. Измерили температурные зависимости кинематической вязкости и удельного электросопротивления образцов стали 12Х18Н9ТЛ в жидком состоянии, отобранных на различных этапах технологического цикла. Измерения проводили в режиме нагрева и последующего охлаждения в интервале температур от 1400 до 1730°С. Отметили, что температурные зависимости кинематической вязкости расплава, полученные в режиме нагрева и охлаждения, совпадают во всем интервале температур. Обнаружили различие величин объема, приходящегося на структурную единицу вязкого течения υ, для всех изученных образцов. Минимальное значение объема структурной единицы вязкого течения υ получено для образца, отобранного после введения титана. Обнаружили расхождение температурных зависимостей удельного электросопротивления расплава, полученных в режиме нагрева и последующего охлаждения, что сопровождалось снижением температурного коэффициента удельного электросопротивления для всех изученных образцов.Наибольшее уменьшение температурного коэффициента удельного электросопротивления получили для образца, отобранного после первичного введения в расплавтитана, что свидетельствует о максимальном увеличении свободного объема у этого расплава, т.е. об увеличении расстояния между соседними атомами. Обращает внимание, что данный образец характеризовался наибольшей величиной переохлаждения при кристаллизации ΔТ. Полученные результаты свидетельствуют о том, что введение дополнительной технологической операции, заключающейся в дозагрузке печи и введении титана после первогослива для достижения требуемого элементного состава, приводит к увеличениюмикронеоднородности расплава и может быть причиной снижения качества готовой продукции. По результатам исследования даны рекомендациипо подготовкерасплава к литью и кристаллизации: с целью повышения качества отливок из стали 12Х18Н9ТЛ необходимо ограничиться разливкой первой плавкис отменой дозагрузки печи и введения титана после первого слива.

Об авторах

Д. П. Швецов

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»; ООО «Центр Точного Литья»

Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
г. Екатеринбург; г. Екатеринбург

В. С. Цепелев

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
г. Екатеринбург

Н. И. Синицин

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
г. Екатеринбург

О. А. Чикова

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
г. Екатеринбург

В. В. Вьюхин

ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

Автор, ответственный за переписку.
Email: n.i.sinitsin@urfu.ru
г. Екатеринбург

Список литературы

  1. Ульянин Е.А. Коррозионностойкие стали и сплавы: справ. изд. М.: Металлургия. 1991. 256 с.
  2. Рамазанов А.К., Ганеев А.А. Особенности литья корпусных деталей трубопроводной арматуры из коррозионностойкой стали марки 12Х18Н9ТЛ // Вестник Магнитогорского государственного технического университета им. Г.И. Носова. 2020. Т.18. № 2. С. 22–29. https://doi.org/10.18503/1995-2732-2020-18-2-22-29
  3. Макаров А.В., Скорынина П.А., Осинцева А.Л. и др. Повышение трибологических свойств аустенитной стали 12Х18Н10Т наноструктурирующей фрикционной обрабокой // Обработка металлов. 2015. Т. 69. № 4. С. 80–92.
  4. Вороненко, Б.И. Современные коррозионно-стойкие аустенитно-ферритные стали (Обзор) // МиТОМ. 1997. № 10. С. 20–28.
  5. Цуканов В.В., Цыганко Л.К., Шандыба Г.А. и др. Влияние легирования и термической обработки на характеристики литейной коррозионно-стойкой азотсодержащей стали аустенитного класса // Вопросы материаловедения.2015.Т. 81№ 1.С. 7–11.
  6. Vasconcellos da Costa e Silva A.L.The effects of non-metallic inclusions on properties relevant to the performance of steel in structural and mechanical applications // Journal of Materials Research and Technology.2019.V.8. № 2.P. 2408–2422. https://doi.org/10.1016/j.jmrt.2019.01.009
  7. Фельдгандлер, Э.Г. Влияние легирования Si и Cu на коррозионно-электрохимические и механические свойства аустенитной стали // Металловедение и термическая обработка металлов. 2003. № 10. С. 12–21.
  8. Проскуряков В.И., Родионов И.В., Формирование состава и характеристик поверхности хромоникелевой стали 12Х18Н10Т при лазерном модифицировании в слое экспериментальной легирующей обмазки // ЖТФ. 2022. Т. 92. № 1. С. 84–91.
  9. Токовой О.К., Шабуров Д.В. Исследование неметаллической фазы в аустенитной нержавеющей стали // Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия. 2014.T.57. № 12. С. 20–24. https://doi.org/10.17073/0368-0797-2014-12-20-24
  10. Полонский Я.Я., Бондарева О.П., Гоник И.Л. Фрактографические исследования металла опытных плавок феррито-аустенитной стали 08Х18Г8Н2Т // Известия Волгоградского государственного технического университета. 2011. № 5(78). С. 142–144.
  11. Чикова О.А., Цепелев В.С. Московских О.П. Оценка параметров микрогетерогенной структуры металлических расплавов из результатов вискозиметрического эксперимента на основе представлений теории абсолютных скоростей реакций // Журнал физической химии.2017.Т. 91. № 6.С. 925–930. https://doi.org/10.7868/S0044453717060073
  12. Li Q., Zu F., Li X., Xi Y. The electrical resistivity of liquid Pb-Bi alloy // Modern Physics Letters B. 2006. V.20. № 04.P. 151–158. https://doi.org/10.1142/S0217984906009037
  13. Синицин Н.И., Чикова О.А., Потапов, М.Г., Цепелев, В.С., Вьюхин, В.В. Исследование кинематической вязкости и удельного электросопротивления износостойких чугунов ИЧХ28Н2 И ИЧ300Х25Ф4 в жидком состоянии // Расплавы. 2024. № 6.С. 633–642. https://doi.org/10.31857/S0235010624060051
  14. Чикова О.А., Синицин Н.И., Чезганов Д.С. Влияние условий кристаллизации сплава Fe-Mn-C на микроструктуру, кристаллическое строение и механические свойства в микрообъемах // Физика металлов и металловедение. 2022. Т. 123. № 1.С. 93–100. https://doi.org/10.31857/S0015323022010028
  15. Швидковский Е.Г. Некоторые вопросы вязкости расплавленных металлов. Москва: Гос. из-во. технико-теоретической лит-ры. 1955. 206 с.
  16. Арсентьев П.П., Яковлев В.В., Крашенинников М.Г. [и др.]. Физико-химические методы исследования металлургических процессов. Москва: Металлургия. 1988. 511 с.
  17. Регель А.Р. Измерение электропроводности металлов во вращающем магнитном поле// ЖФХ. 1948. Т. 18. № 6. С. 1511–1520.
  18. Воронков В.В., Иванова И.И., Туровский Б.М. О применении метода вращающегося магнитного поля для измерения электропроводности расплавов // Магнитная гидродинамика. 1973. № 2. С.147–149.
  19. Рябина A.B., Кононенко В.И., Ражабов A.A. Безэлектродный метод измерения электросопротивления металлов в твердом и жидком состояниях и установка для его реализации. Расплавы. 2009. № 1. С. 34–42.
  20. Тягунов Г.В. [и др.]. Измерение удельного электрического сопротивления методом вращающегося магнитного поля // Заводская лаборатория.2003. № 2.Т. 69.С. 36–38.
  21. Hou, J.X., Zhan C.W., Tian X.L. et al.Structure of Cu-Sn melt at high temperature // Metallurg. and Mater. TransactionsA: Phys. Metall. Mater. Sci. 2012. V.43.Pp. 4023–4027.
  22. Faber T.E., An Introduction to the Theory of Liquid Metals. London: Cambridge University Press. 1972. 602 p.
  23. Nagel S.R., Tauc J. Nearly-Free-Electron Approach to the Theory of Metallic Glass Alloys. Physical Review Letters. 1975. V.35. № 6. Pp. 380–383.
  24. Faber T.E.; Ziman J.M. A theory of the electrical properties of liquid metals : III. the resistivity of binary alloys // The Philosophical Magazine: A Journal of Theoretical Experimental and Applied Physics. 1965. V.11. I. 109. P. 153–173. https://doi.org/10.1080/14786436508211931
  25. Busch G., Güntherodt H.-J. Electronic Properties of Liquid Metals and Alloys. Solid State Physics.1974. V.29. P. 235–313. https://doi.org/10.1016/S0081-1947(08)60426-9

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать

© Российская академия наук, 2025