Наукоемкие технологии и оборудование в промышленности и строительстве

Статья

Наименование Структурно-химическое состояние образующихся неметаллических включений в зависимости от последовательности присадки раскислителей
Авторы Бабанин А. Я., д. т. н., доц.
Пономаренко А. Г., д. т. н., проф.
Первухин Д. В., асп.
Раздел Металлургия и материаловедение
Год 2019 Выпуск 59 Страницы 33 - 38
УДК 669.046.55:669.14 EDN FJPFWS
Аннотация В результате выполненных исследований методом МГС-фаз применительно к равновесному содержанию кислорода в стали определено структурно-химическое состояние образующихся неметаллических включений для различных вариантов присадки раскислителей (марганца, кремния и алюминия) в зависимости от содержания углерода. Структурно-химическое состояние образующихся неметаллических включений представлено в виде СИМ-комплексов.
Реферат Цель. Определение структурно-химического состояния образующихся неметаллических включений в зависимости от последовательности присадки раскислителей в сталеразливочный ковш в процессе выпуска плавки и от содержания углерода в металле применительно к низкоуглеродистой конструкционной стали.
Методика. Определение структурно-химического состояния неметаллических включений выполнено методом МГС-фаз (модель гармоничных структур), основанным на закономерностях квантовой механики и периодического закона Д. И. Менделеева. Определение химического состава неметаллических включений в стали выполнено микрорентгеноспектральным методом на спектрометре энергетической дисперсии INCAPentaFETx3 при помощи автоэмиссионного сканирующего электронного микроскопа ULTRA 55.
Результаты. Применительно к равновесному содержанию кислорода в стали методом МГС-фаз определено структурно-химическое состояние образующихся неметаллических включений при последовательной и одновременной присадке марганца, кремния и алюминия в зависимости от содержания углерода. Структурно-химическое состояние образующихся неметаллических включений представлено в виде СИМ-комплексов. Установлено, что структурно-химическое состояние образующихся неметаллических включений при одинаковой температуре металла и содержании в нём углерода после повалки определяется последовательностью присадки раскислителей.
Научная новизна. Научная новизна заключается в определении методом МГС-фаз структурно-химического состояния образующихся при раскислении стали неметаллических включений.
Практическая значимость. Определение структурно-химического состояния образующихся при раскислении стали неметаллических включений позволяет оптимизировать её внепечную обработку на АКП с целью получения остаточных неметаллических включений заданного структурно-химического состояния, количества и размера в готовом металле для повышения его качества.
Ключевые слова структурно-химическое состояние, неметаллические включения, последовательность присадки раскислителей, СИМ-комплексы.
Финансирование
Благодарности
Список источников
1. Горбатов, О. И. Влияние магнетизма на растворимость 3d-элементов в ОЦК-Fe. Результаты первопринципных исследований [Текст] / О. И. Горбатов, С. В. Окатов, Ю. Н. Горностырев, П. А. Коржавый, А. В. Рубан // Физика металлов и металловедение. — 2013. — Т. 114., № 8. — С. 698–710.
2. Пономаренко, А. Г. Вопросы термодинамики фаз переменного состава, имеющих коллективную электронную систему [Текст] / А. Г. Пономаренко // ЖФХ. — 1974. — Т. 48., № 7. — С. 1668–1674.
3. Физико-химические расчёты электросталеплавильных процессов [Текст]: учебное пособие для вузов / Г. А. Григорян, А. Я. Стомахин, А. Г. Пономаренко и др. — М.: Металлургия, 1989. — 288 с.
4. Будущее металлургии — за квантовым материаловедением стали [Текст] // Сталь. — 2007. — № 7. — С. 115.
5. Белов, Б. Ф. Теория МГС-фаз и её применение для разработки рафинировочных шлаков [Текст] / Б. Ф. Белов, А. И. Троцан, В. Д. Александров и др. // Чёрная металлургия: бюл. ОАО «Черметинформация». — 2014. — Вып. 12. № 4. — С. 27–34.
6. Белов, Б. Ф. О природе химической связи элементов в металлургических фазах [Текст] / Б. Ф. Белов, А. И. Троцан, А. С. Харлашин // Известия вузов: Чёрная металлургия. — 2002. — № 4. — С. 60–64.
7. Бабанин, А. Я. Наноструктурный анализ механизма образования неметаллических включений при ковшевой обработке стали сплавами ферросиликоалюминия и силикокальция [Текст] / А. Я. Бабанин, Б. Ф. Белов, В. В. Белоусов // Электрометаллургия. — 2018. — № 8. — С. 30–38.
8. Куликов, И. С. Раскисление металлов [Текст] / И. С. Куликов. — М.: Металлургия, 1975. — 504 с.
9. Белов, Б. Ф. Структуризация металлургических фаз в жидком и твёрдом состояниях [Текст] / Б. Ф. Белов, А. И. Троцан, П. С. Харлашин // Известия вузов: Чёрная металлургия. — 2002. — № 4. — С. 70–75.
Полный текст