blackmetИзвестия высших учебных заведений. Черная МеталлургияIzvestiya. Ferrous Metallurgy0368-07972410-2091National University of Science and Technology "MISIS"10.17073/0368-0797-2015-12-891-895blackmet-759Research ArticleМЕТАЛЛУРГИЧЕСКИЕ ТЕХНОЛОГИИMETALLURGICAL TECHNOLOGIESИССЛЕДОВАНИЕ НЕМЕТАЛЛИЧЕСКИХ ВКЛЮЧЕНИЙ В ВАКУУМИРОВАННОЙ АУСТЕНИТНОЙ НЕРЖАВЕЮЩЕЙ СТАЛИ МЕТОДОМ РАСТРОВОЙ ЭЛЕКТРОННОЙ МИКРОСКОПИИTHE RESEARCH OF NONMETALLIC INCLUSIONS IN VACUUM-DEGASSED AUSTENITIC STAINLESS STEEL BY THE METHOD OF SCANNING ELECTRON MICROSCOPYТоковойО. К.TokovoiO. K.

д.т.н., профессор кафедры физической химии,

454080, г. Челябинск, пр. Ленина, 76

Dr. Sci. (Eng.), RANS Academician, Professor of the Chair of Physical Chemistry,

76, Lenina ave., Chelyabinsk, 454080

otok@mail.ruШабуровД. В.ShaburovD. V.

к.т.н., начальник технического управления,

454047, г. Челябинск, ул. 2-ая Павелецкая, 14

Cand. Sci. (Eng.), Head of Technical Department,

14, 2-ya Poveletskaya str., Chelyabinsk, 454047

Южно-Уральский государственный университетРоссияSouth Ural State UniversityRussian FederationОАО «Челябинский металлургический комбинат»РоссияJSC “Chelyabinsk Metallurgical Plant”Russian Federation2015210120165812891895Copyright © Токовой О.К., Шабуров Д.В., 20162016Токовой О.К., Шабуров Д.В.Tokovoi O.K., Shaburov D.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://fermet.misis.ru/jour/article/view/759

Методом растровой электронной микроскопии исследована неметаллическая фаза в вакуумированной аустенитной нержавеющей стали 08Х18Н10Т и 03Х18Н10. Приведены данные о составе неметаллических включений в литых пробах металла из сталеразливочного ковша, вакуумирования и разливки на МНЛЗ, а также в пробах холоднокатаного листа толщиной 1,2 мм. Показано, что в пробах стали 08Х18Н10Т из промежуточного ковша МНЛЗ неметаллическая фаза представлена в основном скоплениями нитридов титана, внутри кристаллов которых содержатся оксиды алюминия и титана, а также редкими глобулями небольшого размера в оболочке из оксидов титана. В холоднокатаном листе включения располагаются в основном по всему сечению шлифа и состоят из мелких (5 – 6 мкм) кристаллов нитридов титана. Литые пробы металла аустенитной безтитанистой стали 03Х18Н10 достаточно чистые по содержанию неметаллических включений. Неметаллическая фаза представлена в основном мелкими включениями алюмокальциевого силиката. В холоднокатаном листе толщиной 1,2 мм неметаллическая фаза представлена крайне редко встречающимися очень мелкими глобулями размером 2 – 3.мкм. Результаты исследования сопоставлены с составом неметаллической фазы невакуумированной стали аналогичных марок на тех же стадиях передела.

The non-metallic phases in the two grades 08Cr18Ni10Ti and 03Cr18Ni10 of evacuated austenitic stainless steel have been investigated by scanning electron microscopy and EDX. The data on the composition of nonmetallic inclusions in the metal taken from the ladle, from vacuum treating machine and from CCM, as well as samples of cold rolled sheet of same metal of 1.2 mm thickness have been presented. It has been shown that in samples of 08Cr18Ni10Ti steel taken from CCM caster tundish, the non-metallic phase consists essentially of titanium nitride clusters, located within the crystals, which contain oxides of aluminum and titanium, as well as rare small globules coated with titanium oxides. The inclusions in cold-rolled sheet are arranged substantially over the entire crosssection and consist of small (5 ... 6 microns) titanium nitride crystals. Cast metal sample of titanium-free austenitic 03Cr18Ni10 steel are clean enough from nonmetallic inclusions. Non-metallic phase is represented mainly by small inclusions of calcium aluminium silicate. In the 1.2 mm thick cold-rolled sheet the non-metallic phase is represented extremely rarely by very small globules of 2...3 micron. Results of the present study have been compared with the known composition of non-metallic phase from non-evacuated similar steel grades at the same stage of processing.

дуговая сталеплавильная печьаргоно-кислородное рафинированиеаустенитная нержавеющая стальвакуумированиенеметаллические включенияМНЛЗхолоднокатаный листсканирующая электронная микроскопияelectric arc furnaceargon-oxygen refi ningaustenitic stainless steelvacuum treatmentnon-metallic inclusionscontinuous casting machinecold-rolled sheetscanning electron microscopyФЦП «Исследования и разработки по приоритетным направлениям развития научно-технологического комплекса России на 2014 – 2020 гг»ReferencesТоковой О.К. Аргонокислородное рафинирование нержавеющей стали: монография. – Челябинск: Издательский центр ЮУрГУ, 2015. – 250 с.Tokovoi O.K. Argonokislorodnoe rafi nirovanie nerzhaveyushchei stali [Argon-oxygen refi ning of stainless steel]. Chelyabinsk: Izdatel’skii tsentr YuUrGU, 2015, 250 p. (In Russ.).Левада А.Г., Антонов В.И., Токовой О.К., Фомченко С.М. Совершенствование технологии производства стали 08-12Х18Н10Т // Металлург. 2008. № 6. С. 43 – 45.Levada A.G., Antonov V.I., Tokovoi O.K., Fomchenko S.M. Improvement of production process for 08-12Kh18N10T steel. Metallurgist. 2008, vol. 52, no. 5–6, pp. 353–357.Левада А.Г., Антонов В.И., Токовой О.К., Фомченко С.М. Улучшение технологии производства стали 08-12Х18Н10Т // Сталь. 2008. № 3. С.40 – 43.Levada A.G., Antonov V.I., Tokovoi O.K., Fomchenko S.M. Production technology improvement of 08-12Cr18Ni10Ti steel. Stal’. 2008, no. 3, pp. 40–43. (In Russ.).Левада А.Г., Макаров Д.Н., Антонов В.И., Токовой О.К. Улучшение качества листов из коррозионно-стойкой стали без титана // Сталь. 2008. № 3. С. 74, 75.Levada A.G., Makarov D.N., Antonov V.I., Tokovoi O.K. Improving the quality of titanium-free corrosion-resistant steel sheet. Steel in Translation. 2008, vol. 38, no. 3, pp. 249–251.Поволоцкий Д.Я., Гудим Ю.А. Производство нержавеющей стали. – Челябинск: изд. ЮУрГУ, 1998. – 236 с.Povolotskii D.Ya., Gudim Yu.A. Proizvodstvo nerzhaveyushchei stali [Stainless steel production]. Chelyabinsk: izd. YuUrGU, 1998, 236 p. (In Russ.).Бородулин Г.М., Мошкевич Е.И. Нержавеющая сталь. – М.: Металлургия, 1973. – 319 с.Borodulin G.M., Moshkevich E.I. Nerzhaveyushchaya stal’ [Stainless steel]. Moscow: Metallurgiya, 1973, 319 p. (In Russ.).Бабаков А.А., Приданцев М.В. Коррозионностойкие стали и сплавы. – М.: Металлургия, 1971. – 320 с.Babakov A.A., Pridantsev M.V. Korrozionnostoikie stali i splavy [Corrosion-resistant steels and alloys]. Moscow: Metallurgiya, 1971, 320 p. (In Russ.).Акшенцева А.П. Металлография коррозионностойких сталей и сплавов. – М.: Металлургия, 1991. – 288 с.Akshentseva A.P. Metallografi ya korrozionnostoikikh stalei i splavov [Metallography of corrosion-resistant steels and alloys]. Moscow: Metallurgiya, 1991, 288 p. (In Russ.).Носков Т.В. Аргонокислородное обезуглероживание нержавеющей стали за рубежом // Обзорная информация института Черметинформация. 1983. – 24 с.Noskov T.V. Argon-oxygen decarbonation of stainless steel abroad. Obzornaya informatsiya instituta Chermetinformatsiya. 1983, 24 p. (In Russ.).Новик Л.М. Внепечная вакуумная металлургия стали. – М.: Нау ка, 1986. – 188 с.Novik L.M. Vnepechnaya vakuumnaya metallurgiya stali [Out-offurnace steel vacuum metallurgy стали]. Moscow: Nauka, 1986, 188 p. (In Russ.).Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали. Ч. 1. Термодинамические и кинетические закономерности. – М.: Металлургия, 1973. – 312 с.Knüppel Helmut. Desoxydation und Vakuumbehandlung von Stahlschmelzen. Bd. 1. Thermodynamische und kinetische Grundlagen. Düsseldorf: Verl. Stahleisen, 1970. 310 S. (Russ.ed.: Knüppel H. Raskislenie i vakuumnaya obrabotka stali. Ch. Ι. Termodinamicheskie i kineticheskie zakonomernosti. Moscow: Metallurgiya, 1973. 311 p.).Кнюппель Г. Раскисление и вакуумная обработка стали. Ч. 2. Основы и технология ковшовой металлургии. – М.: Металлургия, 1984. – 414 с.Knüppel Helmut. Desoxydation und Vakuumbehandlung von Stahlschmelzen. Bd. 2. Grundlagen und Verfahren der Pfannenmetallurgie. Düsseldorf: Verlag Stahleisen, 1983. (Russ.ed.: Knüppel H. Raskislenie i vakuumnaya obrabotka stali. Ch. ΙI. Osnovy i tekhnologiya kovshovoi metallurgii. Moscow: Metallurgiya, 1984. 414 p.)Matasuta H., Sato T., Oku M. Chemical State Analysis of Inclusions in IF Steel by EMPA and Auger Electron Spectroscopy // ISIJ International (Supplement). 1996. Vol. 36. P. S125 – S127.Matasuta H., Sato T., Oku M. Chemical State Analysis of Inclusions in IF Steel by EMPA and Auger Electron Spectroscopy. ISIJ International (Supplement). 1996, vol. 36, pp. 125–127.Токовой О.К., Шабуров Д.В. Исследование неметаллической фазы в аустенитной нержавеющей стали // Изв. вуз. Черная металлургия. 2014. № 12. С. 20 – 23.Tokovoi O.K., Shaburov D.V. Study of nonmetallic phase in austenitic stainless steel. Izvestiya VUZov. Chernaya metallurgiya = Izvestiya. Ferrous Metallyrgy. 2014, no. 12, pp. 20–23. (In Russ.).Nunnington R.C., Sutcliff e N. The steelmaking and casting of Ti stabilized stainless steels. – Present at the 59-th Electric Furnace Conference, Phoenix, Arisona, Nov. 2001. P. 1 – 39.Nunnington R.C., Sutcliff e N. The steelmaking and casting of Ti stabilized stainless steels. Present at the 59-th Electric Furnace Conference, Phoenix, Arisona, Nov. 2001, pp. 1–39.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.