Preview

Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия

Расширенный поиск

Научно-технический и научно-производственный журнал "Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия"

DOIhttps://doi.org/10.17073/0368-0797

Издается с января 1958 года.

Журнал "Известия высших учебных заведений. Черная металлургия" готов принять к рассмотрению статьи на английском языке от российских и иностранных авторов. Так как наш журнал индексируется в международной базе данных SCOPUS, англоязычная статья может быть представлена там в полном варианте. Редакция готова предоставить услуги по переводу русского текста на английский в случае заинтересованности автора.

Учредители - Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС» и Сибирский государственный индустриальный институт. Издатель - Национальный исследовательский технологический университет «МИСиС». Выходит 12 раз в год.

Журнал публикует результаты фундаментальных, прикладных и научных исследований по актуальным вопросам черной металлургии.

Основные разделы журнала: Металлургические технологииРесурсосбережение в черной металлургииЭкология и рациональное природопользованиеИнновации в металлургическом промышленном и лабораторном оборудовании, технологиях и материалахНаука - производствуИнформационные технологии и автоматизация в черной металлургииФизико-химические основы металлургических процессов;МатериаловедениеСтали особого назначенияЭкономическая эффективность металлургического производства.

Журнал входит в «Перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученых степеней доктора и кандидата наук». 

Журнал включен в Scopus (с 2017 г.), Russian Science Citation Index на платформе Web of Science, Research Bible, OCLC и Google Scholar.

Текущий выпуск

Том 64, № 9 (2021)
Скачать выпуск PDF

МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИ 

619-650 77
Аннотация

В данном обзоре рассмотрены основные методы получения сферических частиц порошка коррозионностойких сталей как материала, широко применяемого во всех отраслях промышленности. Также приведены примеры изделий, изготовленных современными аддитивными методами. В настоящее время сферические частицы порошка коррозионностойких сталей используются в следующих аддитивных методах: селективное лазерное плавление, селективное лазерное спекание, прямое лазерное спекание и электронно-лучевая плавка. Каждый из этих методов предъявляет свои требования к характеристикам сферических частиц порошка коррозионностойких сталей. В обзоре приведено краткое описание принципов работы каждого метода и требования, которые предъявляются к сферическим частицам порошка коррозионностойких сталей. Дано подробное описание каждого метода аддитивного производства с описанием принципа работы и конкретными примерами получения сферических частиц порошков коррозионностойких сталей с указанием их свойств (морфология, структурные особенности, химический состав, текучесть, насыпная плотность). Проведен сравнительный анализ с описанием недостатков и преимуществ каждого из методов. В конце обзора приведены примеры использования сферических частиц порошков коррозионностойких сталей для изготовления изделий различными аддитивными методами (включая постобработку) с описанием характеристик конечных изделий. На основе приведенных данных сделан вывод о предпочтительных методах получения сферических частиц порошков коррозионностойких сталей для конкретных аддитивных методов, используемых в современной промышленности. В обзоре рассмотрены следующие методы получения сферических частиц порошков: водная атомизация (распыление жидкого металла струей воды под давлением); газовая атомизация (распыление расплава струей инертного газа (аргона или азота) под давлением); центробежная атомизация (распыление расплавленного металла высокоскоростным вращающимся диском); ультразвуковая атомизация (распыление жидкого металла ультразвуком); бесконтактная атомизация (распыление жидкого металла мощным импульсом электрического тока); плазменное распыление проволоки; плазменное распыление вращающегося электрода; плазменная сфероидизация.

651-659 45
Аннотация

Тяжелый танк КВ стал одной из легенд Великой Отечественной войны и одной из наиболее узнаваемых боевых машин тех лет. Оценка танка, его конструктивных особенностей и практики применения в научной, научно-популярной литературе и публицистике до сих пор неоднозначна: от восхваления до отрицания. Историческая память о данной боевой машине активно живет своей жизнью не  только на страницах книг, но и в виртуальном пространстве, в ветках тематических интернет-форумов и компьютерных игр. Тяжелый танк серии «КВ» был разработан и принят на вооружении в самом конце 1939 г. Специально для него была создана новая марка броневой стали 42С, которая отличалась относительно низким содержанием легирующих элементов и высокой приспособленностью для массового производства. Авторы серьезно изучили этапы производства брони и трудности при ее создании, а также показали огромный вклад металлургов в создание боевой машины. В итоге инженерных изысканий и решающего вклада металлургии, получилась грозная машина, обладавшая толстой броней (75 мм) и достаточно мощным вооружением (76,2-мм пушка). В то же время танк имел целый комплекс недостатков, снижающих эффективность его боевого применения. Общая неотработанность конструкции и архаичные технологические решения создавали серьезные проблемы как в производстве, так и в последующей эксплуатации нового тяжелого танка. История изучения танка позволяет по-новому взглянуть на давние славные традиции национальной инженерной школы в области металлургии и ее решающий вклад в дело победы в Великой Отечественной войне.

660-668 45
Аннотация

Представлены перспективные направления использования бора и его соединений в процессах подготовки, металлургической переработки рудных материалов и выплавки стали с целью улучшения качества конечной продукции. Разработана эффективная технология силикотермического получения ферросиликобора, содержащего 0,6  ‒  2,0  %  B и 60  ‒  80  %  Si. Преимущество данной схемы обусловлено возможностью получения борсодержащего сплава попутно при выплавке ферросилиция. Экспериментально показано, что комплексный ферросиликобор имеет более высокие служебные характеристики, чем ферробор как с позиции его производства, так и  применения для обработки стали. Результаты промышленных испытаний технологии микролегирования бором трубных марок стали с использованием нового комплексного ферросплава подтвердили высокую степень усвоения бора ‒ до 96  %. Возможность широкого применения бора для микролегирования стали обусловлена его дешевизной, доступностью и экологичностью. Согласно проведенным расчетам, бор из комплексного ферросиликобора является наиболее дешевым микроэлементом, используемым для повышения прочностных характеристик стали. Добавки В2 О3 могут успешно использоваться для формирования высокомагнезиальных жидкоподвижных сталеплавильных шлаков. Показано, что 0,37  ‒  0,55  %  В2О3 эффективно стабилизирует высокоосновные шлаки сталеплавильного и ферросплавного производств, позволяя устойчиво получать товарный кусковый материал. Приведенный обзор, результаты лабораторных и  промышленных исследований показали возможность за счет широкого применения бора на разных стадиях металлургического производства повышать технико-экономические показатели производства и качество стали и ферросплавов, эффективно утилизировать отвальные шлаки. Выдвинутые и проверенные на металлургических предприятиях технические решения не требуют капитальных затрат и реализуются присадкой микродоз бора и его соединений в объекты металлургического производства.

669-678 47
Аннотация

Представлены результаты исследования влияния параметров микроструктуры на величину ударной вязкости в интервале температур испытаний от 0 до ‒80 °С с шагом 20 °С образцов Шарпи с острым концентратором напряжений и образцов Менаже с круглым концентратором напряжений от рулонного проката различной толщины. Прокат произведен в условиях литейно-прокатного комплекса АО «Выксунский металлургический завод» из низкоуглеродистой микролегированной стали. Работа выполнена с применением оптической и сканирующей электронной микроскопии. Показано, что при едином химическом составе стали и режимах термомеханической обработки металл меньшей толщины (6, 8  мм) характеризуется более высокими прочностными свойствами (в среднем на 10  МПа по  временному сопротивлению и на 30 МПа по пределу текучести) и запасом по вязким свойствам при отрицательных температурах при близких значениях номера зерна и среднего размера зерна по ГОСТ 5639, соответствующему 10 ‒ 11 номерам. Показано, что из исследованного проката наименьшим уровнем хладостойкости обладает металл толщиной 12 мм, температура вязко-хрупкого перехода которого составляет ‒50  °С. Установлено, что в структуре проката различных толщин наблюдается разброс по размеру зерен. В прокате меньших толщин присутствуют более мелкие зерна, соответствующие 14 номеру, в прокате больших толщин наоборот, более крупные зерна, соответствующие 8 номеру. Путем проведения электронно-микроскопического исследования методом обратно рассеянных электронов установлено, что в прокате толщиной 6, 8 мм наблюдается большее количество большеугловых границ, которые являются барьерами для распространения хрупких трещин. Построенные ориентационные карты микроструктуры показали наличие явно выраженной текстуры деформации, соответствующей ориентировкам <110>||НП и  (<113>…<112>)||НП для проката толщиной 6 мм.

679-684 30
Аннотация

В работе изучено влияние легирования на структуру, микротвердость и абразивную износостойкость слоев электрошлаковой наплавки на низколегированную конструкционную сталь 09Г2С. Для модифицирования использовали смеси порошков Si3 N4   +  FeSi2   +  Si, полученные в отделе структурной макрокинетики Томского научного центра СО РАН методом СВС-синтеза, а также порошковых композиций на основе TiC. Из низколегированной стали Ст3 изготавливался расплавляемый электрод, на который высыпались модифицирующие композиции Si3 N4   +  FeSi2   +  Si в первом случае, и модифицирующие композиции Si3 N4   +  FeSi2   +  Si, располагаемые снизу, во втором случае. Методами металлографии и рентгеновского микроанализа определена структура и проведен анализ состава наплавленных слоев, зоны термического влияния и основного металла, на основании которого высказаны предположения о природе формирования свойств покрытий – твердости, износостойкости. Показано, что основное влияние на износостойкость оказывает структура металла наплавки. Установлено положительное влияние модифицирования покрытий легирующими материалами со сплавами Si3 N4   +  FeSi2   +  Si и  Ст3, TiC  и  Ст3. В расплавленном слое выделяется множество новых центров кристаллизации в виде дисперсных частиц TiC. Дисперсные частицы TiC, обладающие высокой температурой плавления (3180 °C), первыми выпадают из расплава и не только служат множественными центрами кристаллизации, но и препятствует росту аустенитного зерна, что обеспечивает формирование дисперсной структуры. Покрытия содержат частицы карбида TiC, а также включения других фаз. При этом повышение твердости наплавленного слоя, содержащего включения карбида титана, наблюдается в направлении к границе с основой. Износостойкость слоя возрастает при формировании покрытия на основе TiC. Полученные данные могут быть использованы при создании на поверхности металла наплавленных слоев с  высокой стойкостью против абразивного износа.

685-692 37
Аннотация

В работе рассмотрен вопрос влияния на стойкость и жаростойкость низкоуглеродистых железоалю ферминиевых сплавов ввода в них, титан и цирконий. Теоретически и опытным путем доказано, что добавка 1,0% (по массе) титана и 0,1% (по массе) циркония в низкоуглеродистый железоалюминиевый расплав, обеспечивающий 12 - 14% (по массе) алюминия, измельчает его повышенное временное сопротивление и жаростойкость. Титан и цирконий, сильные карбидообразующие элементы, при вводе в низкоуглеродистый железоалюминиевый сплав образуют большое количество центров кристаллизации, тем самым влияя на его микроструктуру. Это позволяет получить измельченное и более равноосное зерно по сравнению со сплавами без добавок, что в свою очередь повышает предел прочности обработанного сплава. Кроме использования титана в качестве модифицирующей добавки в низкоуглеродистый железоалюминиевый сплав позволяет повысить его жаростойкость, которая увеличивает его жаростойкость известной хромоникелевой стали марки 20Х23Н18. Как итог, на основе исследования влияния модифицирующих добавок титана и циркония на устойчивость и жаростойкость низкоуглеродистых железоалюминиевых сплавов была добавлена ​​новая технология их получения.

ФИЗИКО-ХИМИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ МЕТАЛЛУРГИЧЕСКИХ ПРОЦЕССОВ 

693-697 29
Аннотация

Предложена простая теория термодинамических свойств жидких растворов азота в сплавах системы Ni ‒Cr. Эта теория полностью аналогична теории для жидких растворов азота в сплавах системы Fe ‒Cr и Fe‒Mn, предложенных авторами ранее в 2019 и  2020  г. Теория основана на решеточной модели растворов Ni‒Cr. Предполагается модельная решетка типа ГЦК. В узлах этой решетки располагаются атомы никеля и хрома. Атомы азота располагаются в  октаэдрических междоузлиях. Атом азота взаимодействует лишь с  атомами металлов, находящимися в соседних с этим атомом узлами решетки. Это взаимодействие парное. Предполагается, что энергия этого взаимодействия не зависит ни от состава сплава, ни от температуры. Принимается, что жидкие растворы в системе Ni‒Cr являются совершенными. В рамках предложенной теории получено выражение для вагнеровского параметра взаимодействия азота с  хромом в  жидких сплавах на основе никеля. Правая часть соответствующей формулы представляет собой функцию отношения констант закона Сивертса для растворимости азота в жидких хроме и никеле. Значение этих констант для температуры 1873  К приняты равными K′(Cr)  =  15,2; K′(Ni)  =  0,0015  % (по массе). При этом получена оценка для вагнеровского параметра взаимодействия в сплавах на основе никеля  mceclip1.png =  21,4. Это соответствует значению лангенберговского параметра взаимодействия  mceclip0.png=  –0,105, что очень близко к экспериментальным оценкам   mceclip2.png=  –0,108 для температуры 1873 К (Суровой и др., 1971 г.) и   mceclip3.png=  –0,11 для температуры 1823 К (Стомахин и др., 
1965 г.).

ЮБИЛЕИ 



Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.