Центробежная СВС-металлургия легированных азотированных сталей

В.И. Юхвид, Д.М. Икорников, Д.Е. Андреев ORCID logo , В.Н. Санин, М.И. Алымов, Н.В. Сачкова, В.Н. Семенова, И.Д. Ковалев показать трудоустройства и электронную почту
Получена 10 сентября 2018; Принята 04 октября 2018;
Эта работа написана на английском языке
Цитирование: В.И. Юхвид, Д.М. Икорников, Д.Е. Андреев, В.Н. Санин, М.И. Алымов, Н.В. Сачкова, В.Н. Семенова, И.Д. Ковалев. Центробежная СВС-металлургия легированных азотированных сталей. Письма о материалах. 2018. Т.8. №4. С.499-503
BibTex   https://doi.org/10.22226/2410-3535-2018-4-499-503

Аннотация

Основные стадии центробежной СВС-металлургииПоказана возможность получения легированной азотированной стали методом центробежной СВС-металлургии при атмосферном давлении. Исходная смесь для получения легированной литой стали включала оксиды железа, марганца, никеля, молибдена, ванадия, кремния, а также алюминий, хром и нитрид хрома, Экспериментальные исследования проводили на центробежной установке под воздействием перегрузки (a) от 1 до 50g. В исследованиях показано, что при 1g горение сопровождается сильным разбросом смеси. Под воздействием перегрузки разброс подавляется. Продукты горения, сталь и шлак, имеют литой вид, разделены на 2 слоя и практически не имеют сцепления. Горение смеси сопровождается интенсивным конвективным перемешиванием продуктов горения. Гравитационная конвекция двухфазного расплава над фронтом горения и барботаж газообразных продуктов осуществляют интенсивное перемешивание, обеспечивают высокую полноту химического превращения исходной смеси и однородность состава стали. Основную серию экспериментов проводили при перегрузке a = 50g. Было показано, что во всех изученных интервалах концентраций Cr и Cr2N, смеси сохраняют способность к горению и хорошо разделяются. Введение нитрида хрома в состав исходной смеси позволяет получить азотированную сталь с содержанием азота до 0,3 – 0,4 масс. %. По данным рентгенофазового анализа сталь имеет решетку γ-Fe. Смещение пиков и их уширение свидетельствует о растворении легирующих элементов в γ-Fe. Сталь имеет зеренную структуру с узкими границами между зернами. Обнаружены также точечные выделения, локализованные в зернах и на границах. Из анализа карты распределения элементов и данных состава структурных составляющих, следует, что основа стали сформирована из раствора Cr, Mn и Ni в Fe, узкие границы между зернами сформированы из раствора Fe, Mn, Mo и V в Cr. Точечные выделения преимущественно содержат Mn и Mo.

Ссылки (20)

1. Yu. A. Shulte. Cold-resistant steels. Moscow, Metallurgiya (1970) 223 p. (in Russian) [Ю. А Шульте. Хладостойкие стали. Москва, Металлургия (1970) 223 с.].
2. V. P. Larionov, V. R. Kuzmin, O. I. Sleptsov, A. M. Bolshakova at als. Cold resistance of materials and construction elements: results and perspectives. Strength, operation life and diagnostics of metal construction elements. Novosibirsk, Nauka (2005) 290 p. (in Russian) [В. П. Ларионов, В. Р. Кузьмин, О. И. Слепцов, А. М. Большаков и др. Хладостойкость материалов и элементов конструкций: Результаты и перспективы. Прочность, ресурс и диагностика элементов металлоконструкций. Новосибирск, Наука (2005) 290 с.].
3. O. A. Bannykh, V. M. Blinov, M. V. Kostina. High-nitrogen corrosion-resistant austenite steels for high-rel items. 60-th anniversary of Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science, Book of abstracts. Ed. N. P. Lyakishev. Moscow, ELIZ (1998) p. 192. (in Russian) [О. А. Банных, В. М. Блинов, М. В. Костина. Высокоазотистые коррозионностойкие аустенитные стали для высоконагруженных изделий. Институту металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова 60 лет: Сб. научн. тр. Отв. ред. Н. П. Лякишев. Москва, ЭЛИЗ (1998) с. 192.].
4. O. A. Bannykh, V. M. Blinov. Development of high-nitrogen austenite and martensitic corrosion-resistant steels for high-rel items. Baikov Institute of Metallurgy and Materials Science - 75-th Anniversary: Book of abstracts. Ed. K. A. Solntsev. Moscow, Interkontakt Nauka (2013) p. 204. (in Russian) [О. А. Банных, В. М. Блинов. Разработка высокоазотистых аустенитных и мартенситных коррозионностойких сталей для высоконагруженных изделий. Институт металлургии и материаловедения им. А. А. Байкова РАН - 75 лет: Сб. научн. тр. под ред. академика К. А. Солнцева. Москва, Интерконтакт Наука (2013) с. 204.].
5. O. A. Bannykh, V. M. Blinov, M. V. Kostina, E. V. Blinov, S. O. Muradyan. Materialy v mashinostroenii. 89(2), 67 (2014). (in Russian) [О. А. Банных, В. М. Блинов, М. В. Костина, Е. В. Блинов, С. О. Мурадян. Материалы в машиностроении. 89(2), 67 (2014).].
6. E. A. Goli-Oglu, Z. Greisen, Yu.A Bokachev. Chernye Metally. 6, 53 (2018). (in Russian) [Е. А. Голи-Оглу, З. Грайсен, Ю. А. Бокачев. Черные металлы. 6, 53 (2018).].
7. L. S. Derevyagina, A. I. Gordienko, Y. I. Pochivalov, A. S. Smirnova. Physics of Metals and Metallography. 119(1), 83 (2018).
8. D. V. Kudashov, E. S. Mursenkov, P. P. Stepanov, G. V. Semernin, V. V. Kislica, S. A. Somov, A. V. Lozovskiy, M. R. Jarmuhametov. Metallurgist. 61(7 - 8), 656 (2017). Crossref
9. I. P. Shabalov, V. G. Filippov, O. N. Chevskaya, L. A. Baeva. Metallurgist. 61(5 - 6), 463 (2017). Crossref
10. A. V. Chervonnyi, V. V. Naumenko, A. V. Muntin, L. I. Efron, O. N. Chevskaya, I. V. Lyasotskii. Metallurgist. 60(9 - 10), 1038 (2017). Crossref
11. P. Layus, P. Kah, A. Zisman, M. Pirinen, S. Golosienko. International Journal of Mechanical and Materials Engineering. 11, 2 (2016). Crossref
12. S. A. Krylov, A. G. Evgenov, A. I. Scherbakov, A. A. Makarov. Trudy VIAM. 41(5), 1 (2016). (in Russian) [С. А. Крылов, А. Г. Евгенов, А. И. Щербаков, А. А. Макаров. Труды ВИАМ. 41(5), 1 (2016).].
13. Ts. V. Rashev. High-nitrogen steels. Metallurgy under pressure. Sofia, Prof. Marin Drinov (1995) 272 p. (in Russian) [Ц. В. Рашев. Высокоазотистые стали. Металлургия под давлением. София, Проф. Марин Дринов (1995) 272 с.].
14. I. V. Sapegina, G. A. Dorofeev, M. I. Mokrushina, B. E. Pushkarev, V. I. Ladyanov. Letters on Materials. 7(2), 137 (2017). (in Russian) [И. В. Сапегина, Г. А. Дорофеев, М. И. Мокрушина, Б. Е. Пушкарев, В. И. Ладьянов. Письма о материалах. 7(2), 137 - 140 (2017).]. Crossref
15. A. G. Merzhanov. Solid flame combustion. Chergolovka, Izd. ISMAN (2000) 239 p. (in Russian) [А. Г. Мержанов. Твердопламенное горение. Черноголовка, Издательство ИСМАН (2000) 239 c.].
16. M. Kh. Ziatdinov. Metallurg. (12), 50 (2008). (in Russian) [М. Х. Зиатдинов. Металлург. (12), 50 (2008).].
17. V. I. Yukhvid. Pure and Appl. Chem. 64(7), 977 (1992).
18. V. I. Yukhvid. Tsvetnaya metallurgiya. 5, 62 (2006). (in Russian) [В. И. Юхвид. Цветная металлургия. 5, 62 (2006).].
19. E. A. Levashov, A. S. Rogachev, V. V. Kurbatkina, Yu. M. Maksimov, V. I. Yukhvid. Promising materials and technologies of self-propagating high-temperature synthesis. Moscow, MISIS (2011) 378 p. (in Russian) [Е. А. Левашов, А. С. Рогачев, В. В. Курбаткина, Ю. М. Максимов, В. И. Юхвид. Перспективные материалы и технологии самораспространяющегося высокотемпературного синтеза. Москва, Изд. Дом МИСиС (2011) 378 с.].
20. V. I. Yukhvid, V. A. Gorshkov, V. N. Borsch, P. A. Miloserdov, N. V. Sachkova, M. I. Alymov. Letters on Materials. 7(3), 332 (2017). (in Russian) [В. И. Юхвид, В. А. Горшков, В. Н. Борщ, П. А. Милосердов, Н. В. Сачкова, М. И. Алымов. Письма о материалах. 7(3), 332 - 336 (2017).]. Crossref

Цитирования (3)

1.
M. I. Alymov, D. E. Andreev, Yu. S. Vdovin, P. A. Miloserdov, V. A. Gorshkov, V. I. Yukhvid, M. Yu. Shiryaeva. Russ. Metall. 2020(9), 1027 (2020). Crossref
2.
V. V. Predein, S. G. Zhilin, O. N. Komarov. Metallurgist. 65(11-12), 1311 (2022). Crossref
3.
V.A. Gorshkov, P.A. Miloserdov, O.D. Boyarchenko, I.D. Kovalev, O.A. Golosova. Ceramics International. 50(12), 21821 (2024). Crossref