<?xml version="1.0" encoding="UTF-8"?>
<!DOCTYPE article PUBLIC "-//NLM//DTD JATS (Z39.96) Journal Publishing DTD v1.3 20210610//EN" "JATS-journalpublishing1-3.dtd">
<article article-type="research-article" dtd-version="1.3" xmlns:mml="http://www.w3.org/1998/Math/MathML" xmlns:xlink="http://www.w3.org/1999/xlink" xmlns:xsi="http://www.w3.org/2001/XMLSchema-instance" xml:lang="ru"><front><journal-meta><journal-id journal-id-type="publisher-id">blackmet</journal-id><journal-title-group><journal-title xml:lang="ru">Известия высших учебных заведений. Черная Металлургия</journal-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title>Izvestiya. Ferrous Metallurgy</trans-title></trans-title-group></journal-title-group><issn pub-type="ppub">0368-0797</issn><issn pub-type="epub">2410-2091</issn><publisher><publisher-name>National University of Science and Technology "MISIS"</publisher-name></publisher></journal-meta><article-meta><article-id custom-type="elpub" pub-id-type="custom">blackmet-1285</article-id><article-categories><subj-group subj-group-type="heading"><subject>Research Article</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="ru"><subject>НАУКА ПРОИЗВОДСТВУ</subject></subj-group><subj-group subj-group-type="section-heading" xml:lang="en"><subject>SCIENCE APPLICATION</subject></subj-group></article-categories><title-group><article-title>Расчет изменения удельных объёмов сплавов системы Fe-C  в зависимости от содержания углерода и температуры</article-title><trans-title-group xml:lang="en"><trans-title></trans-title></trans-title-group></title-group><contrib-group><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Габелая</surname><given-names>Давид Ивлериевич</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Кандидат технических наук, доцент ЧГУ</p></bio><email xlink:type="simple">mt@chsu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Кабаков</surname><given-names>Зотей Константинович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Доктор технических наук, профессор, академик Российской и Европейской АЕ</p></bio><email xlink:type="simple">mt@chsu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Плашенков</surname><given-names>Валерий Владимирович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>доктор военных наук, профессор, профессор ФГБОУ ВО «Череповецкий государственный университет», доцент Череповецкого высшего военного инженерного училища радиоэлектроники</p></bio><email xlink:type="simple">plashenkov@chsu.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Рассказов</surname><given-names>Сергей Витальевич</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Студент кафедры Металлургии машиностроения и технологического оборудования ЧГУ; магистрант 1-го курса по направлению металлургия чёрных металлов</p></bio><email xlink:type="simple">rasskazov.sergey-job@yandex.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib><contrib contrib-type="author" corresp="yes"><name-alternatives><name name-style="eastern" xml:lang="ru"><surname>Малыгин</surname><given-names>Леонид Леонидович</given-names></name></name-alternatives><bio xml:lang="ru"><p>Доктор технических наук, доцент, президент ООО «Малленом Системс»</p></bio><email xlink:type="simple">malygin@mallenom.ru</email><xref ref-type="aff" rid="aff-1"/></contrib></contrib-group><aff xml:lang="ru" id="aff-1"><institution>Череповецкий государственный университет</institution><country>Russian Federation</country></aff><pub-date pub-type="collection"><year>2018</year></pub-date><pub-date pub-type="epub"><day>06</day><month>08</month><year>2019</year></pub-date><volume>61</volume><issue>8</issue><elocation-id>1285</elocation-id><permissions><copyright-statement>Copyright &amp;#x00A9; Габелая Д.И., Кабаков З.К., Плашенков В.В., Рассказов С.В., Малыгин Л.Л., 2018</copyright-statement><copyright-year>2018</copyright-year><copyright-holder xml:lang="ru">Габелая Д.И., Кабаков З.К., Плашенков В.В., Рассказов С.В., Малыгин Л.Л.</copyright-holder><copyright-holder xml:lang="en">Габелая Д.И., Кабаков З.К., Плашенков В.В., Рассказов С.В., Малыгин Л.Л.</copyright-holder><license xml:lang="ru" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.</license-p></license><license xml:lang="en" license-type="creative-commons-attribution" xlink:href="https://creativecommons.org/licenses/by/4.0/" xlink:type="simple"><license-p>This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.</license-p></license></permissions><self-uri xlink:href="https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1285">https://fermet.misis.ru/jour/article/view/1285</self-uri><abstract><p>В настоящей работе представлена новая методика расчета температурных зависимостей удельных объёмов сплавов равновесной системы Fe-C, основанная на известных расчетных и эмпирических зависимостях для расчета изменения удельных объёмов фаз от температуры и содержания углерода. В нашей стране большинство подобного рода расчетов основывалось на зависимостях, полученных С.Ф. Юрьевым. Данные зависимости получены для значений температуры ниже 1200 °С. При использовании этих формул при температурах выше 1200 °С удельный объём аустенита превышает удельный объём феррита. Вместе с тем известно, что аустенит имеет наименьший удельный объём среди всех фаз системы Fe-C (по некоторым данным объём d-фазы больше объёма g-фазы на 2,5-3,0 %). В связи с этим возникает необходимость в использовании других зависимостей, которые бы не противоречили физике процессов полиморфных и фазовых превращений в системе Fe-C. В данной работе получены общие зависимости для расчета удельных объемов сплавов отдельно для трёх интервалов концентраций углерода, в которых изменение долей фаз от температуры рассчитываются по равновесной диаграмме Fe-C с использованием правила рычага. В качестве примера представлены результаты расчетного определения удельных объемов сплавов с содержанием углерода 0,05, 0,13 и 0,33 % в интервале температур 20-1600 °С. Выполнено сравнение представленных результатов с полученными с помощью пакета расчета фазовых диаграмм JMatPro®, на основе которого установлена адекватность предложенной расчетной методики. Разработанная методика может быть использована для расчетного определения не только удельных объемов сплавов, а также их плотности и коэффициента линейного расширения в зависимости от температуры и концентрации углерода. Полученные формулы для расчета удельных объемов позволяют корректно моделировать процессы затвердевания, охлаждения и усадки заготовок при непрерывной разливке углеродистых марок стали с учетом эффектов фазовых превращений, а также использовать полученные результаты при настройке оборудования МНЛЗ.</p></abstract><kwd-group xml:lang="ru"><kwd>удельный объём</kwd><kwd>плотность</kwd><kwd>фаза</kwd><kwd>усадка</kwd><kwd>линейное расширение</kwd></kwd-group></article-meta></front><back><ref-list><title>References</title><ref id="cit1"><label>1</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Варгафтик Н.Б. Теплофизические свойства веществ (справочник). – Л.: Госэнергоиздат, 1956. – 367 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Варгафтик Н.Б. Теплофизические свойства веществ (справочник). – Л.: Госэнергоиздат, 1956. – 367 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit2"><label>2</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. Справочник. – М.: Металлургия, 1989. – 384 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Зиновьев В.Е. Теплофизические свойства металлов при высоких температурах. Справочник. – М.: Металлургия, 1989. – 384 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit3"><label>3</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Сорокин В.Г., Волосникова А.В., Вяткин С.А. и др. Марочник сталей и сплавов / Под общ. ред. В.Г. Сорокина. – М.: Машиностроение, 1989. – 640 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Сорокин В.Г., Волосникова А.В., Вяткин С.А. и др. Марочник сталей и сплавов / Под общ. ред. В.Г. Сорокина. – М.: Машиностроение, 1989. – 640 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit4"><label>4</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Юрьев С.Ф. Удельный объём фаз в мартенситном превращении аустенита / С.Ф. Юрьев. – М.: Металлургиздат, 1950.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Юрьев С.Ф. Удельный объём фаз в мартенситном превращении аустенита / С.Ф. Юрьев. – М.: Металлургиздат, 1950.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit5"><label>5</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шмыков А.А. Справочник термиста. Справочник. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Машгиз, 1952. — 288 с.: ил.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Шмыков А.А. Справочник термиста. Справочник. — 2-е изд., испр. и доп. — М.: Машгиз, 1952. — 288 с.: ил.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit6"><label>6</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Robert Pierer, Christian Bernhard. High Temperature Behavior during Solidification of Peritectic Steels under Continuous Casting Conditions // Christian Doppler Laboratory of Metallurgical Fundamentals of Continuous Casting Processes; University of Leoben; Franz Josef Str. 15; 8700 Leoben; Austria.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Robert Pierer, Christian Bernhard. High Temperature Behavior during Solidification of Peritectic Steels under Continuous Casting Conditions // Christian Doppler Laboratory of Metallurgical Fundamentals of Continuous Casting Processes; University of Leoben; Franz Josef Str. 15; 8700 Leoben; Austria.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit7"><label>7</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">L.-G. Zhu, R.V. Kumar. Shrinkage of carbon steel by thermal contraction and phase transformation during solidification // Ironmaking and Steelmaking, 2007. – Vol. 34. – № 1. – pp. 71-75.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">L.-G. Zhu, R.V. Kumar. Shrinkage of carbon steel by thermal contraction and phase transformation during solidification // Ironmaking and Steelmaking, 2007. – Vol. 34. – № 1. – pp. 71-75.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit8"><label>8</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кабаков З.К., Павздерин А.И., Козлов Г.С., Габелая Д.И. Определение коэффициента эффективной теплоёмкости углеродистых сталей // Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2014; 57 (2): 15-19. DOI: 10.17073/0368-0797-2014-2-15-19.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кабаков З.К., Павздерин А.И., Козлов Г.С., Габелая Д.И. Определение коэффициента эффективной теплоёмкости углеродистых сталей // Известия Высших Учебных Заведений. Черная Металлургия. 2014; 57 (2): 15-19. DOI: 10.17073/0368-0797-2014-2-15-19.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit9"><label>9</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Кабаков З.К., Цюрко В.И. Определение температурной зависимости истинной теплоёмкости углеродистых сталей с учетом фазовых превращений // Производство проката. – 2012. – № 2. – С. 40– 44.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Кабаков З.К., Цюрко В.И. Определение температурной зависимости истинной теплоёмкости углеродистых сталей с учетом фазовых превращений // Производство проката. – 2012. – № 2. – С. 40– 44.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit10"><label>10</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Чалмерс, Б. Физическое металловедение. – М.: Металлургия, 1963. – 455 с.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Чалмерс, Б. Физическое металловедение. – М.: Металлургия, 1963. – 455 с.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit11"><label>11</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Шатов А.Я., Бойков Д.А., Ступак А.А. Линейная усадка стальных отливок, её связь с диаграммой состояния Fe-Fe3C // Известия Брянского техн. Университета. – 2007. – № 2. – С. 20-26.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Шатов А.Я., Бойков Д.А., Ступак А.А. Линейная усадка стальных отливок, её связь с диаграммой состояния Fe-Fe3C // Известия Брянского техн. Университета. – 2007. – № 2. – С. 20-26.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit12"><label>12</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">А.В. Коновалов, А.С. Куркин. Расчетное определение температурных зависимостей теплофизических свойств структурных составляющих низколегированной стали по ее химическому составу / «Заводская лаборатория. Диагностика материалов», № 9. – 2013. – Том 79.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">А.В. Коновалов, А.С. Куркин. Расчетное определение температурных зависимостей теплофизических свойств структурных составляющих низколегированной стали по ее химическому составу / «Заводская лаборатория. Диагностика материалов», № 9. – 2013. – Том 79.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit13"><label>13</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Е.И. Пряхин. Термическая обработка стали. URL: http://www.naukaspb.ru/spravochniki/Demo%20Metall/2_8.htm (дата обращения: 26.11.2017).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Е.И. Пряхин. Термическая обработка стали. URL: http://www.naukaspb.ru/spravochniki/Demo%20Metall/2_8.htm (дата обращения: 26.11.2017).</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit14"><label>14</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">Голод В.М, Емельянов К.М. Компьютерный анализ кинетики и полноты перитектического превращения – Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образования, № 2. – 2011 г. – С. 206-211.</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">Голод В.М, Емельянов К.М. Компьютерный анализ кинетики и полноты перитектического превращения – Научно-технические ведомости СПбГПУ. Наука и образования, № 2. – 2011 г. – С. 206-211.</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit15"><label>15</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">JMatPro. Practical Software for Material Properties. URL:</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">JMatPro. Practical Software for Material Properties. URL:</mixed-citation></citation-alternatives></ref><ref id="cit16"><label>16</label><citation-alternatives><mixed-citation xml:lang="ru">http://www.sentesoftware.co.uk/jmatpro.aspx (дата обращения: 26.11.2017).</mixed-citation><mixed-citation xml:lang="en">http://www.sentesoftware.co.uk/jmatpro.aspx (дата обращения: 26.11.2017).</mixed-citation></citation-alternatives></ref></ref-list><fn-group><fn fn-type="conflict"><p>The authors declare that there are no conflicts of interest present.</p></fn></fn-group></back></article>
