Статьи автора

АНАЛИЗ ИЗМЕНЕНИЯ СОСТАВА И СОДЕРЖАНИЯ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ПРОЦЕССЕ ПРОИЗВОДСТВА ДИНАМНОЙ СТАЛИ

Номер выпуска 2 от 17.02.2025

Проанализированы пробы металла, отобранные при проведении плавок по опытной технологии производства динамной стали. Пробы металла отобраны на различных этапах ковшовой обработки, из промежуточного ковша, от сляба и горячекатаного листа для шести промышленных плавок динамной стали и исследованы методами растровой электронной микроскопии и фракционного газового анализа. По результатам проведенных исследований установлены основные механизмы и этапы, определяющие образование неметаллических включений в процессе производства электро-технической динамной стали.

7 0

АНАЛИЗ ПРОЦЕССА СЕЛЕКТИВНОГО ИЗВЛЕЧЕНИЯ СВИНЦА И ЦИНКА ИЗ ПЫЛИ ДСП ПРИ КАРБОТЕРМИЧЕСКОМ ВОССТАНОВЛЕНИИ

Номер выпуска 3 от 23.05.2025

Выполнен анализ процесса селективного карботермического восстановления оксидов свинца и цинка из пыли дуговых сталеплавильных печей (ДСП) в лабораторной горизонтальной трубчатой электропечи в среде аргона с избыточным расходом восстановителя (20 мас.%) при ступенчатом нагреве с длительностью выдержки на каждой ступени 1 ч. Установлено, что последовательные нагрев и выдержка смеси пыли ДСП и восстановителя при температурах 1100 и 1200 °С привели к удалению из пыли соответственно 96,8 и 99,9 отн.% свинца и цинка. При этом содержание железа в остатке возросло до 61,7 мас.%. Расчетом получено, что для восстановления оксидов в рассматриваемом образце пыли ДСП достаточным является введение 15,5 мас.% углерода как восстановителя. Экспериментально подтверждено, что при осаждении конденсата непосредственно на газоотводящей трубке в печи в инертной среде можно получить продукт преимущественно в металлическом виде, а охлаждение конденсата в ловушках вне печи приводит к образованию оксидов свинца и цинка, что свидетельствует об окислении материала в процессе конденсации при доступе воздуха. Данные рентгеноспектрального микроанализа конденсата, полученного в печи в инертной среде, указывают на возможность испарения из пыли ДСП не более 25 отн.% оксида свинца в газовую фазу без предварительного восстановления. В целом результаты показывают, что селективное извлечение свинца из пыли ДСП с минимальным попутным извлечением цинка должно проводиться при температуре ниже 1100 °С.

14 0

Влияние технологических операций на чистоту стали 08Х18Н10Т по неметаллическим включениям

Номер выпуска 4 от 11.07.2025

Выполнен анализ технологии производства коррозионно-стойкой стали 08Х18Н10Т для определения причин зарастания сталеразливочных стаканов и загрязненности металла неметаллическими включениями (НВ). Определено содержание кислорода, находящегося в связанном виде в оксидных НВ разного типа, а также содержание общего азота и кислорода в металле на этапах ковшовой обработки и разливки стали. Результаты исследования на электронном микроскопе подтвердили данные фракционного газового анализа (ФГА), а именно преобладание ухудшающих свойства коррозионно-стойких сталей НВ в виде оксидов и нитридов титана, алюминатов и шпинелей. Показано, что после введения в металл титановой проволоки основными типом НВ являлись оксиды титана. В то же время отмечено снижение содержания общего азота за счет образования нитридов титана и ассимиляции их шлаком. Выявлено, что зарастание сталеразливочной оснастки происходит по причине «налипания» на внутреннюю поверхность сталеразливочного стакана-дозатора при разливке стали комплексных НВ на основе оксида титана. Были выработаны рекомендации по корректировке технологии внепечной обработки стали. После их внедрения проведена опытная плавка, получен положительный результат: зарастания сталеразливочной оснастки не наблюдалось. После внедрения установки вакуум-кислородного обезуглероживания проведена вакуумная обработка стали в камерном вакууматоре. Достигнуто снижение содержания углерода и азота в металле.

26 0

Поверхностные и объемные свойства железоуглеродистого расплава при взаимодействии с огнеупорной керамикой на основе AlO

Номер выпуска 4 от 20.05.2025

Методом лежащей капли исследована смачиваемость железоуглеродистым расплавом рельсовой стали огнеупорной керамики на основе AlO в зависимости от длительности выдержки, температуры и состава газовой фазы. Показано существенное изменение краевых углов смачивания (от ~145 до 125–130°) только во время изотермической выдержки при низких температурах. Изучено влияние шероховатости керамической подложки на изменение краевого угла смачивания и показано, что более низкие его значения наблюдаются на шлифованной керамике. Исследованы поверхностное натяжение и плотность расплава рельсовой стали, показано существенное различие значений поверхностного натяжения при нагреве и охлаждении. Отмечено, что в отличие от чистого железа в рельсовой стали наблюдается инверсия температурного коэффициента ∂σ/∂Τ. Рассчитаны значения работы адгезии и показано ее существенное увеличение в первые 30 мин опыта (до значений ~600 мН/м), а затем постепенное возрастание (до ~700 мН/м) независимо от режимов нагрева и охлаждения.

31 0

ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТАВА И СВОЙСТВ ГРАНУЛ СПЛАВА ВТ6, ПОЛУЧЕННЫХ МЕТОДОМ ЦЕНТРОВЕЖНОГО ПЛАЗМЕННОГО РАСПЫЛЕНИЯ

Номер выпуска 5 от 07.12.2025

Проведено математическое моделирование движения и охлаждения порошковых частиц сплава ВТ6, получаемых методом центробежного плазменного распыления вращающегося электрода. Расчеты, проведенные для частиц размерами 30, 50 и 70 мкм в защитной среде 90%Не-10%Аг при скорости вращающейся заготовки 25000 мин, показали, что расплавленные частицы всех размеров затвердевают на малых расстояниях (~10 см) от заготовки. Скорости охлаждения частиц на начальном участке движения достигают величин порядка 3,6·10–1,5·10 К/с. Временные интервалы кристаллизации частиц (их полное затвердевание) составляют ~0,3–1 мс. Для полученных после разделения трех фракций гранул сплава ВТ6 проведены исследования изменения микроструктуры, микротвердости, химического и фазового составов. Рентгеновским микроанализом на растровом электронном микроскопе установлено равномерное распределение основных элементов в сечениях гранул, а также несущественное различие в элементном составе исследованных фракций, что в целом свидетельствует об однородности полученного порошка. Показано, что структура частиц разных фракций различалась по параметрам кристаллической решетки и состояла из смеси двух твердых растворов, что, вероятно, связано с разницей в скоростях охлаждения и содержаниях легирующих компонентов. Отмечено, что в гранулах после центробежного распыления наблюдается повышенная (по сравнению с исходным слитком) микротвердость, при этом с увеличением среднего размера частиц средние значения микротвердости уменьшались.

16 0

ВЗАИМОДЕЙСТВИЕ ЖИДКОГО ШЛАКА СИСТЕМЫ CaO-AlO-SiO-MgO С ОГНЕУПОРНОЙ КЕРАМИКОЙ НА ОСНОВЕ AlO

Номер выпуска 5 от 07.12.2025

Метод лежащей капли использован для исследования взаимодействия жидкого шлака системы CaO-AlO-SiO-MgO с огнеупорным материалом на базе AlO. Показано снижение значений краевого угла смачивания до 15° в первые 10 мин опыта и последующее уменьшение его значений до 6° в течение 110 мин. Исследована микроструктура и проведено элементов картирование границ поперечных орезов шлака и керамики. На границах зерен оксида алюминия в огнеупорном материале обнаружено образование фазы, соответствующей соединению CaAlO. Его доля в исходной керамике составила ~9 мас.%, в то время как в керамике после опыта ~25 мас.%, что указывает на химическое взаимодействие шлака с огнеупором. Зафиксировано проникновение шлака в глубь керамической подложки в центральной области взаимодействия.

15 0