Індекс рубрикатора НБУВ: К222.082 + К327.9

Рубрики:

Сталі з домішкою одного елемента

Виробництво окремих видів сталі

Шифр НБУВ: Ж14257 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Приведен обзор публикаций, на основе которого рассмотрен новый класс конструкционных материалов - высокоазотистые аустенитно-ферритные дуплекс-стали. Показано, что дугошлаковый переплав (ДШП) в азотсодержащей атмосфере, в том числе под давлением, применяемый в производстве высокоазотистых нержавеющих дуплекс-сталей, позволяет ввести в жидкий расплав из газовой фазы заданное количество азота и обеспечить высокую химическую однородность и структурную стабильность металла слитка ДШП.

Изложены результаты исследования возможности получения легирующих элементов и сплавов из шламов гальванических ванн методом восстановительной плавки в плазменной печи. Показано, что при определенных термодинамических условиях в процессе восстановительной плавки шлама в плазменной печи достигается высокий выход металлической основы, представляющий железоникелевый сплав.

Проведено термодинамічні та кінетичні дослідження азотування рідкого сплаву Ni - Cr при 1873 К в рамках співробітництва українських та французьких вчених з використанням різних експериментальних методів. Одержані результати добре співпадають як з точки зору визначення розчинності азоту, так і з точки зору визначення загальної кінетики першого порядку. Порівняння кінетичних постійних, одержаних обома методами, дозволяє зробити висновок про те, що кінетика азотування контролюється переносом атомів азоту до міжфазної поверхні.

Представлены кинетические зависимости поглощения азота из газовой фазы жидкими цирконием и титаном. Изучение реакций взаимодействия проводилось методом плавки во взвешенном состоянии в широком интервале температур и парциальных давлений азота. Показано, что реакции идут до образования нитридов данных металлов, концентрация газа в металле описывается уравнением второго порядка, а лимитирующей стадией процесса является химико-адсорбционное звено.

Разработана и экспериментально апробирована методика измерения температуры жидкого металла непосредственно в процессе дугового плавления с использованием оптического пирометра и кристаллизатора специальной конструкции в условиях лабораторного исследования абсорбции газов жидкими металлами. Установлено влияние технологических параметров плавки на температуру жидкого металла.

Показано, що поглинання азоту розплавами на основі заліза, легованого високореакційними металами (хромом, нікелем, ванадієм), супроводжується значними позитивними відхиленнями розчинності азоту від закону Сівертса. Проведено аналіз одержаних значень параметра взаємодії азоту для сплавів чистих металів. Встановлено, що даний параметр не залежить від їх виду і складу та є величиною постійною для даної температури.

Показана целесообразность использования плазменно-дугового переплава и индукционной плавки в секционном кристаллизаторе для получения слитков алюминида титана с высокой химической однородностью, разработаны технологические рекомендации для выплавки гомогенных слитков, проведены всесторонние исследования полученного материала и обоснована возможность одностадийной технологии производства литого алюминида титана.

Показана эффективность утилизации артиллерийских стволов из стали 38ХН3МФА методом дугошлакового переплава с одновременным легированием металла азотом непосредственно из газовой фазы. Подтверждена возможность реализации этого процесса на существующих печах электрошлаковой плавки. Для выплавки слитков ДШП применяются водоохлаждаемые кристаллизаторы круглого или квадратного сечений, оснащенные специальными флюсовыми затворами, герметизирующими плавильное пространство. Азот подается в зону дуги через полость расходуемого электрода - бывшего артиллерийского ствола. Содержание азота в металле слитков ДШП достигает 0,029...0,031 %, что почти в три раза превышает его содержание в исходном металле. Процесс ДШП может быть также эффективно применен для утилизации артиллерийских стволов и без долегирования металла слитков азотом.

Представлены кинетические и термодинамические зависимости поглощения азота из газовой фазы жидким ванадием в широком диапазоне температур и парциальных давлений азота. Изучение реакций взаимодействия проводилось методом плавки во взвешенном состоянии. Показано, что концентрация газа в металле описана уравнением второго порядка, а лимитирующей стадией процесса является химико-адсорбционное звено. Рассчитаны основные термодинамические величины.

Рассмотрены особенности и технологические возможности разработанного в Институте электросварки им. Е. О. Патона НАН Украины метода дугошлакового переплава (ДШП). Приведены результаты опытных и промышленных плавок сталей и сплавов. По сравнению с электрошлаковым переплавом метод ДШП при выплавке слитков позволяет в 1,5 раза уменьшить расход электроэнергии, а также почти в 2 раза расход синтетического флюса на 1 т металла. По качеству металл ДШП практически не уступает металлу ЭШП. Главным достоинством ДШП является возможность легировать металлы азотом из газовой фазы, в том числе под давлением, при полном исключении из технологического процесса производства высокоазотистых сталей и сплавов дорогостоящих азотсодержащих соединений, например нитрида кремния. Показано, что дугошлаковый переплав эффективен также при производстве титана и его сплавов и позволяет получать слитки с хорошей поверхностью и высокого качества. Отмечены перспективы дальнейшего развития ДШП.

Исследована возможность насыщения металла азотом из газовой фазы при электрошлаковом переплаве в камерной печи с использованием в качестве шлака фтористого кальция с добавками металлического кальция. Показано, что добавки металлического кальция способствуют транспорту азота и препятствуют перемещению кислорода из газовой фазы в металл.

Проведен анализ поведения азота в тройной системе газ - шлак - металл. Рассмотрена связь растворимости и транспорта азота в шлаках с их строением. Установлена возможность азотирования металла непосредственно из газовой фазы через оксидно-фторидные шлаки.

Представлены кинетические зависимости поглощения азота из газовой фазы жидким ниобием в широком диапазоне температур и парциальных давлений азота. Изучение взаимодействия проведено методом плавки во взвешенном состоянии. Показано, что концентрация газа в металле описывается уравнением второго порядка, а лимитирующей стадией процесса является химико-адсорбционное звено. Рассчитаны значения скорости химической реакции при различных температурах и парциальных давлениях азота в газовой фазе.

На основании проведенных ранее исследований кинетики взаимодействия азота с жидкими высокореакционными металлами предложен механизм этого процесса, отличный от механизма взаимодействия азота с металлами триады железа. Показано, что лимитирующей стадией процесса поглощения азота высокореакционными металлами является химико-адсорбционное звено.

Рассмотрена возможность азотирования металла при электрошлаковом переплаве непосредственно из газовой фазы. Подтверждено высказанное ранее предположение о зависимости процесса азотирования от степени окисленности шлаковой и газовой фаз. Показано, что азотирование из газовой фазы возможно при раскислении шлака металлическим кальцием и алюминием.

Ключ. слова: титанирование, твердые сплавы, карбиды, интерметаллиды, стойкость
Індекс рубрикатора НБУВ: К651.647.4

Рубрики:

Дифузійне титанування металів

Шифр НБУВ: Ж14257 Пошук видання у каталогах НБУВ 

Рассмотрена возможность азотирования металла при электрошлаковом переплаве непосредственно из газовой фазы (ГФ). Подтверждено высказанное ранее предположение о зависимости процесса азотирования от степени окисленности шлаковой фазы и ГФ. Показано, что азотирование из ГФ возможно при раскислении шлака металлическим кальцием и алюминием.

Исследована кинетика поглощения азота жидкими ванадием, цирконием и ниобием способами дугового и плазменного плавления металла в интервале температур 2 273 - 2 873 К и диапазоне парциальных давлений азота 0,09 - 25,00 кПа. Разработана методика непосредственного измерения температуры металла во время плавления цветовыми пирометрами. Показано, что с ростом температуры скорость поглощения азота возрастает, а пороговая концентрация не изменяется, по сравнению с абсорбцией азота в обычном колебательном состоянии (левитационное плавление). Скорость поглощения азота при плазменном плавлении выше, чем при дуговом, что связано с большей энергетической активизацией молекул азота в газовой фазе.

На основе анализа литературных источников рассмотрена возможность транспорта азота через жидкие оксидные и фторидно-оксидные шлаки. Высказано предположение о том, что азотопроницаемость может определяться не растворимостью азота в шлаке, а, по всей видимости, значением химического потенциала газа в шлаке и металле.