ОБРАЗОВАНИЕ НИТРИДОВ ТИТАНА В СТАЛЬНЫХ РАСПЛАВАХ – ТЕРМОДИНАМИЧЕСКИЕ РАСЧЕТЫ НА ОСНОВЕ УТОЧНЕННЫХ СПРАВОЧНЫХ ДАННЫХ

С использованием новых, уточненных авторами ранее справочных данных после дополнительной проверки их адекватности рассчитаны термодинамические условия образования включений TiN в расплавах сталей типов Х18Н12Т (18/12) и Х20Н20Т (20/20). Определены условия снижения загрязненности указанных сталей скоплениями нитридов титана. Для упрощения расчетов создан общедоступный интерактивный сайт. Для расплава 20/20 условия образования TiN рассчитаны также с помощью системы Thermo-Calc. Полученные при этом значения растворимостей TiN значительно превышают результаты указанных выше расчетов, которые согласуются с известными экспериментальными данными. Эти расхождения связаны в основном с уточнением величин коэффициентов активности титана в расплавах на основе железа, которое в системе Thermo-Calc пока не учтено. Даны рекомендации по использованию результатов на практике.

TiN, азот, титан, нитрид титана, растворимость нитрида, коэффициент активности, параметр взаимодействия

1. Самсонова М.А., Костина М.В., Блинов В.М. Структура и свойства жаропрочных аустенитных азотсодержащих сталей после испытаний длительностью 104 часов. // Сб. тр. V Междунар. конф. «Деформация и разрушение материалов и наноматериалов» (Москва, 6 – 29 ноября 2013 г.). – М.: ИМЕТ РАН, 2013. С. 356 – 358.

2. Блинов В.М., Костина М.В., Блинов Е.В., Хадыев М.С. Структура и свойства жаропрочных аустенитных низкоуглеродистых сталей 01Х15Н22АГ2В4ТЮ и 02Х18Н12АГ11МФБ // Металлы. № 5. 2011. С. 17 – 32.

3. Стомахин А.Я., Лысенкова Е.В., Кан М.Ю. и др. Оптимизация присадок в сталь нитридообразующих элементов // Черные металлы. 2010. № 2. С. 15 – 19.

4. Стомахин А.Я., Лысенкова Е.В. Коэффициент активности титана в расплавах на основе железа в условиях образования/растворения нитридов // Металлы. № 6. 2013. С. 30 – 35.

5. Григорян В.А., Белянчиков Л.Н., Стомахин А.Я. Теоретические основы электросталеплавильных процессов. – М.: Металлургия, 1987. – 272 с.

6. http://www.thermocalc.se

7. Wada H., Pehlke R.D. Nitrogen Solution and Titanium Nitride Precipitations in Liquid Fe-Cr-Ni Alloys // Met. Trans. 1977. Vol. 8B. September. P. 433 – 450.

8. Shahapurkar D.S., Small W.M. Effect of Titanium on the Nitrogen Solubility in Complex Liquid Fe-Cr-Ni Alloys // Materials Transactions. 1987. Vol. 18B. March. P. 231 – 235. 9. Бородулин Г.М., Мошкевич Е.И. Нержавеющая сталь. – М.: Металлургия, 1973. – 320 с.

9. Рабинович А.В., Заславский Ю.Б., Милова И.М., Коростелев Г.Р. Разработка технологии твердофазного обезуглероживания и легирования азотом (ТОЛА) проката из высокохромистых сталей // Тр. Первой Всесоюзной конф. «Высокоазотистые стали» (Киев, 18 – 20 апреля 1990). С. 91 – 97.